O ciclo do nitrogênio é fundamental para a vida, pois esse elemento faz parte de moléculas como proteínas e ácidos nucleicos. No entanto, o nitrogênio atmosférico (N₂) não pode ser usado diretamente pela maioria dos seres vivos. O processo que converte N₂ em formas assimiláveis, como a amônia (NH₃), realizado por certas bactérias, é chamado de:

A fixação biológica é o primeiro e mais importante passo do ciclo. Bactérias, como as do gênero Rhizobium que vivem em simbiose com leguminosas, possuem a enzima nitrogenase, capaz de quebrar a forte ligação tripla da molécula de N₂ e convertê-la em amônia (NH₃), que então pode ser incorporada ao metabolismo vegetal e entrar na cadeia alimentar.