La mayoría de los organismos no pueden usar el nitrógeno a menos que se combine o se "fije" con otros elementos para formar compuestos nitrogenados. La fijación de nitrógeno se produce en la naturaleza ya sea por rayos o bacterias fijadoras de nitrógeno.
Hay dos grandes grupos de bacterias fijadoras de nitrógeno. El primer grupo incluye las bacterias de vida libre que no están unidas a ninguna planta en particular y se encuentran en el suelo o en el agua. Los ejemplos de este grupo incluyen los géneros Clostridium y Azotobacter, así como algunas algas azul-verdes. El segundo grupo incluye bacterias que viven en las raíces de ciertas leguminosas. Consiste en bacterias del género Rhizobium, que viven en nódulos que se encuentran en la raíz de las plantas.
La relación entre la planta y la bacteria es simbiótica. La planta suministra comida a las bacterias. Las bacterias ayudan a fertilizar el suelo a cambio de la formación de compuestos de amonio a través de la fijación del nitrógeno atmosférico. Los compuestos se secretan en el suelo, donde pueden ser absorbidos por las leguminosas y otras plantas que crecen en la misma área.
