El ciclo del nitrógeno funciona al impulsar la circulación del nitrógeno a través de los componentes bióticos y abióticos de un ecosistema. El ciclo comienza y termina con el nitrógeno molecular flotando libremente como un componente principal de la atmósfera de la Tierra.
El nitrógeno atmosférico puede ser absorbido por la lluvia y transportado al suelo como ácido nítrico o HNO3. Una vez en el suelo, las bacterias y algunas plantas de tipo leguminosa fijan el nitrógeno. Los cacahuetes, el trébol y la soja existen simbióticamente con los microbios para usar ácido nítrico como fertilizante para ayudar a su crecimiento. Un subproducto de este proceso es un químico llamado amoníaco o NH3. El amoníaco es usado como combustible por bacterias especializadas que finalmente lo convierten en nitrato, NO3, que las plantas pueden usar para sintetizar proteínas de manera eficiente.
Cuando las plantas mueren, sus nutrientes son consumidos por microorganismos en el suelo. El nitrato que utilizaron en la vida está disponible para estos microbios para una mayor descomposición. A medida que se consume, el nitrato se agrieta por los procesos metabólicos de los microbios en nitrógeno, N2 y un subproducto secundario conocido como óxido nitroso o NO2. El nitrógeno molecular, liberado de este modo del componente biótico del ciclo, es excretado por los microbios y las bacterias regresan a la atmósfera para esperar la próxima lluvia.
