Nitrogen dari sel makhluk hidup terurai di tanah atau di sungai, berubah dari organik menjadi anorganik, di bawah aksi bakteri pengurai atau melalui sistem ekskresi makhluk yang lebih tinggi itu sendiri.
Nitrat lebih dapat digunakan sebagai nutrisi oleh tanaman hijau, meskipun bentuk nitrogen lainnya dapat digunakan oleh organisme berbeda yang menyelesaikan siklus.
Udara terus-menerus menerima nitrogen karena aksi bakteri denitrifikasi, dari sana terus-menerus dihilangkan oleh aksi bakteri pengikat nitrogen, serta ganggang cyanophyte dan reaksi yang disebabkan oleh pelepasan listrik atmosfer.
Di udara karena aktivitas industri, pelepasan dari kendaraan bermotor yang menghasilkan nitrogen oksida, siklusnya telah diubah. Gas-gas ini sebenarnya merupakan fase transisi dari siklus, pada umumnya mereka harus ditemukan dalam konsentrasi kecil di lingkungan.
Dalam hal energi yang diperlukan untuk operasi siklus, dapat dikatakan bahwa dua proses adalah fundamental. Yang pertama, di mana, mulai dari protein, ada pembentukan nitrat dan energi proporsional untuk organisme melalui proses dekomposisi itu sendiri. Dalam proses kebalikan atau regresi, energi dari sinar matahari atau sumber lain diperlukan, misalnya, penguraian bahan organik
Bakteri chymosynthesizing adalah nitrosom, yang mengubah amonia menjadi nitrit, dan Nitrobacter, nitrit menjadi nitrat. Energi diperoleh dari oksidasi. Bakteri yang memfiksasi nitrogen dari udara, memasukkannya ke dalam senyawa organik, sementara itu, membutuhkan sumber energi lain untuk melakukan transformasinya masing-masing.
Diketahui bahwa karbohidrat dan unsur kimia molibdenum diperlukan sebagai bagian dari sistem enzim fiksasi nitrogen, yang terakhir mampu, dalam banyak kasus, berfungsi sebagai faktor pembatas dalam proses.
Secara ringkas dapat dikatakan bahwa fiksasi nitrogen biologis dilakukan oleh makhluk hidup autotrofik atau heterotrofik yang hidup bebas atau bersimbiosis. Fiksasi ini terjadi baik dalam aerobiosis dan anaerobiosis, baik di dalam tanah atau di dalam air.
Di laut, jumlah nitrogen tetap besar dan sangat penting untuk seluruh siklus. Masih harus dipertimbangkan bahwa di lautan fiksasi nitrogen per meter persegi jauh lebih rendah daripada di darat karena fakta bahwa produktivitas laut umumnya lebih rendah.
Di perairan pedalaman, polusi bertanggung jawab atas akumulasi besar nitrogen yang terkadang menimbulkan konsekuensi serius, seperti ganggang mekar di danau dan sungai.
Ada patch nitrogen yang menghilang di sedimen yang dalam, meninggalkan peredaran selama jutaan tahun. Kerugian itu diimbangi oleh letusan gunung berapi. Kalaupun bisa dihindari aktivitas gunung berapi, mungkin ini akan menimbulkan masalah baru karena kekurangan protein untuk konsumsi manusia.