Il ciclo dell'azoto funziona guidando la circolazione dell'azoto attraverso componenti biotici e abiotici di un ecosistema. Il ciclo inizia e finisce con l'azoto molecolare che fluttua liberamente come componente principale dell'atmosfera terrestre.
L'azoto atmosferico può essere assorbito dalla pioggia e trasportato nel suolo sotto forma di acido nitrico o HNO3. Una volta nel terreno, i batteri e alcune piante leguminose fissano l'azoto. Arachidi, trifoglio e soia esistono in simbiosi con i microbi per usare l'acido nitrico come fertilizzante per favorirne la crescita. Un sottoprodotto di questo processo è una sostanza chimica chiamata ammoniaca o NH3. L'ammoniaca è usata come combustibile da batteri specializzati che alla fine la convertono in nitrato, NO3-, che le piante possono quindi utilizzare per sintetizzare efficacemente le proteine.
Quando le piante muoiono, i loro nutrienti sono consumati da microrganismi nel terreno. Il nitrato che hanno usato nella vita è quindi disponibile per questi microbi per un'ulteriore decomposizione. Mentre viene consumato, il nitrato viene incrinato dai processi metabolici dei microbi in gas azoto, N2 e un sottoprodotto secondario noto come ossido di azoto o NO2. L'azoto molecolare, così liberato dalla componente biotica del ciclo, viene espulso dai microbi e ritorna nell'atmosfera per attendere la prossima pioggia.
