Pengertian Fiksasi nitrogen adalah proses dimana nitrogen di atmosfer Bumi diubah menjadi amonia (NH3) atau senyawa nitrogen yang terkait. Nitrogen atmosferik, yang dinitrogen molekuler (N2), relatif tidak aktif dan secara metabolik tidak berguna untuk semua kecuali beberapa mikroorganisme. Proses fiksasi mengubah N2 menjadi amonia, yang dimetabolisme oleh sebagian besar organisme.
Fiksasi nitrogen penting untuk kehidupan karena senyawa nitrogen anorganik tetap diperlukan untuk biosintesis semua senyawa yang mengandung nitrogen. Oleh karena itu, sebagai bagian dari siklus nitrogen, sangat penting untuk pertanian dan pembuatan pupuk. Hal ini juga, secara tidak langsung, relevan dengan pembuatan semua senyawa kimia yang mengandung nitrogen, yang meliputi bahan peledak, sebagian besar obat-obatan, dan pewarna.
Fiksasi nitrogen dilakukan secara alami di tanah oleh berbagai bakteri pengikat nitrogen dan Archaea, termasuk Azotobacter. Beberapa bakteri pengikat nitrogen memiliki hubungan simbiosis dengan beberapa kelompok tanaman, terutama kacang-kacangan. Hubungan longgar antara bakteri pengikat nitrogen dan tanaman sering disebut sebagai asosiatif atau non-simbiosis, seperti yang terlihat pada fiksasi nitrogen yang terjadi pada akar padi. Ini juga terjadi secara alami di udara dengan menggunakan produksi NOx oleh petir.
Semua fiksasi nitrogen biologis dipengaruhi oleh enzim yang disebut nitrogenase. Enzim-enzim ini mengandung besi, sering dengan logam kedua, biasanya molibdenum tetapi kadang-kadang vanadium. Mikroorganisme yang dapat memperbaiki nitrogen adalah prokariota (bakteri dan archaea, didistribusikan ke seluruh domain masing-masing) yang disebut diazotrophs. Beberapa tumbuhan tingkat tinggi, dan beberapa hewan (rayap), telah membentuk asosiasi (simbiosis) dengan diazotrof.