I batteri che fissano l'azoto combinano azoto elementare con idrogeno o ossigeno per creare composti che le piante richiedono per la crescita, inclusi ammoniaca e nitrati. Alcuni batteri che fissano l'azoto funzionano indipendentemente, mentre altri lavorano con legumi per completare trasformazione. I batteri che fissano l'azoto convertono oltre il 90% delle piante di azoto.
Le alghe blu-verdi sono un esempio di batteri che fissano l'azoto che funzionano in modo indipendente. I fissatori di azoto indipendenti trasformano meno di 5 libbre di azoto per acro ma sono una fonte significativa di azoto per le risaie.
Nei legumi, i batteri che fissano l'azoto entrano nel sistema radicale della pianta. L'infezione causa la formazione di un nodo per la conservazione dell'azoto. La pianta fornisce il cibo necessario per mantenere in vita i batteri in questa relazione simbiotica. In erba medica, i nodi si formano in strutture simili a mani con un palmo e dita di circa un centimetro di pollice di diametro. Finché le condizioni di crescita restano favorevoli, i batteri continuano a convertire l'azoto per tutto il resto della stagione di crescita.
Su fagioli, piselli e arachidi, i nodi sono di forma rotonda e circa le dimensioni di un grande pisello. Una singola pianta di arachidi forma fino a 1.000 di questi nodi. Tuttavia, lo stress sulla pianta fa smettere di fissare l'azoto. Mentre gli agricoltori possono alterare alcune delle condizioni responsabili dello stress dovuto alle condizioni del terreno, hanno scarso controllo sulla temperatura o sulla mancanza di umidità. I legumi producono fino a 25 libbre di azoto fisso per acro.
