Podstawowym składnikiem żywych organizmów jest białko, a białko zawiera azot. Dużym problemem jest ogromne zapotrzebowanie żywych organizmów na azot. Nie chodzi tu jednak o to, że nie ma wystarczającej ilości azotu. Atmosfera w 79% składa się z azotu. Problemem jest związanie tego względnie obojętnego pierwiastka w związki, które mpgłyby być użyte do syntezy białka. Zaledwie kilka organizmów potrafi tego dokonać. Niektóre bakterie żyjące w brodawkach korzeniowych roślin motylkowatych (np. grochu, fasoli) i kilku innych okrytonasiennych potrafią wbudować azot atmosferyczny w cząsteczki organiczne, które użytkują one same, a ponadto roślina-gospodarcza. Dlatego bakterie te znane są jako' bakterie wiążące azot. Inne bakterie, które żyją swobodnie w glebie, jak i niektóre sinice są również zdolne do wiązania azotu atmosferycznego. Te ostatnie organizmy odgrywają bardziej istotną rolę w regionach tropikalnych niż w regionach o klimacie umiarkowanym. Wiązanie azotu przez żywe organizmy jest uzupełniane przez wyładowania atmosferyczne, które przechodząc przez powietrze powodują powstanie tlenków azotu. Związki te są zmywane do gleby, w której tworzą się azotany. Azotany mogą być następnie pobierane przez rośliny niemotylkowate i włączane w białka roślin. Białko zwierzęce jest wytwarzane z aminokwasów syntetyzowanych pierwotnie przez rośliny. Wydaliny zwierząt i obumarłe ciała roślin i zwierząt zawierają związki azotu organicznego, które są ostatecznie rozkładane do amoniaku (NH3) dzięki działaniu bakterii gnilnych.