Las proteínas están compuestas de bloques de construcción llamados aminoácidos. Las plantas obtienen el nitrógeno necesario para sintetizar los aminoácidos de dos fuentes principales: los nitratos presentes en el suelo (o agregados como fertilizantes) y el amoníaco generado por bacterias fijadoras de nitrógeno que viven en los nódulos de la raíz de ciertas plantas.
El nitrógeno comprende el 78 por ciento de la atmósfera de la Tierra. Sin embargo, el gas N2 es químicamente no reactivo. Los animales y las plantas no pueden usar nitrógeno en esta forma para producir proteínas. En última instancia, las plantas dependen de los rayos y de las bacterias fijadoras de nitrógeno para generar nitratos y amoníaco, respectivamente. Los animales, a su vez, dependen de comer plantas u otros animales para obtener los aminoácidos que necesitan para construir proteínas.