Азот  — не­об­хо­ди­мый ком­по­нент важ­ней­ших ор­га­ни­че­ских со­еди­не­ний: бел­ков, нук­ле­и­но­вых кис­лот, АТФ и др. Ос­нов­ные его за­па­сы со­сре­до­то­че­ны в ат­мо­сфе­ре в форме мо­ле­ку­ляр­но­го азота, не­до­ступ­но­го для рас­те­ний, так как они спо­соб­ны ис­поль­зо­вать его толь­ко в виде не­ор­га­ни­че­ских со­еди­не­ний.

К пря­мой фик­са­ции ат­мо­сфер­но­го мо­ле­ку­ляр­но­го азота спо­соб­ны лишь не­ко­то­рые про­ка­ри­о­ти­че­ские ор­га­низ­мы: бак­те­рии и ци­анобак­те­рии. Наи­бо­лее ак­тив­ны­ми азот­фик­са­то­ра­ми яв­ля­ют­ся клу­бень­ко­вые бак­те­рии, по­се­ля­ю­щи­е­ся в клет­ках кор­ней бо­бо­вых рас­те­ний. Они пе­ре­во­дят мо­ле­ку­ляр­ный азот в со­еди­не­ния, усва­и­ва­е­мые рас­те­ни­я­ми. После от­ми­ра­ния рас­те­ний и раз­ло­же­ния клу­бень­ков почва обо­га­ща­ет­ся ор­га­ни­че­ски­ми и ми­не­раль­ны­ми фор­ма­ми азота. Зна­чи­тель­ную роль в обо­га­ще­нии вод­ной среды азо­ти­сты­ми со­еди­не­ни­я­ми иг­ра­ют ци­анобак­те­рии.

Азот­со­дер­жа­щие ор­га­ни­че­ские ве­ще­ства от­мер­ших рас­те­ний и жи­вот­ных, а также мо­че­ви­на и мо­че­вая кис­ло­та, вы­де­ля­е­мые жи­вот­ны­ми и гри­ба­ми, рас­щеп­ля­ют­ся гни­лост­ны­ми (ам­мо­ни­фи­ци­ру­ю­щи­ми) бак­те­ри­я­ми до ам­ми­а­ка. Ос­нов­ная масса об­ра­зу­ю­ще­го­ся ам­ми­а­ка окис­ля­ет­ся нит­ри­фи­ци­ру­ю­щи­ми бак­те­ри­я­ми до нит­ри­тов и нит­ра­тов, после чего вновь ис­поль­зу­ет­ся рас­те­ни­я­ми. Не­ко­то­рая часть ам­ми­а­ка ухо­дит в ат­мо­сфе­ру и вме­сте с уг­ле­кис­лым газом и дру­ги­ми га­зо­об­раз­ны­ми ве­ще­ства­ми вы­пол­ня­ет функ­цию удер­жа­ния тепла пла­не­ты.

Раз­лич­ные формы азо­ти­стых со­еди­не­ний почвы и вод­ной среды могут вос­ста­нав­ли­вать­ся не­ко­то­ры­ми ви­да­ми бак­те­рий до ок­си­дов и мо­ле­ку­ляр­но­го азота. Этот про­цесс на­зы­ва­ет­ся де­нит­ри­фи­ка­ци­ей. Его ре­зуль­та­том яв­ля­ет­ся обед­не­ние почвы и воды со­еди­не­ни­я­ми азота и на­сы­ще­ние ат­мо­сфе­ры мо­ле­ку­ляр­ным азо­том.

Про­цес­сы нит­ри­фи­ка­ции и де­нит­ри­фи­ка­ции были пол­но­стью сба­лан­си­ро­ва­ны вплоть до пе­ри­о­да ин­тен­сив­но­го ис­поль­зо­ва­ния че­ло­ве­ком азот­ных ми­не­раль­ных удоб­ре­ний в целях по­лу­че­ния боль­ших уро­жа­ев сель­ско­хо­зяй­ствен­ных рас­те­ний.

Таким об­ра­зом, роль бак­те­рий в кру­го­во­ро­те азота яв­ля­ет­ся ос­нов­ной.