नाइट्रोजन भी जैव-जीवों के उत्तकों का एक महत्त्वपूर्ण घटक है। यह प्रोटीन, एमीनो अम्ल तथा न्यूक्लिक अम्लों का आवश्यक घटक है। वायुमंडल नाइट्रोजन का समृद्ध भण्डार है। इसमें लगभग 78% नाइट्रोजन होती है, जो आणविक रूप `(N_2)` में उपस्थित रहती है।
जल भण्डारों में भी नाइट्रोजन होती है, यह जैव-जीवों द्वारा उनके तत्त्व के रूप में उपयोग में नहीं लायी जा सकती है। इनको उपयोग में लाने के लिए इनके रूप में परिवर्तन करना आवश्यक है। जैसे—नाइट्रेट, यह मुख्यतः कुछ जीवों द्वारा संभव किया जाता है। वायुमंडल में नाइट्रोजन का जीवमंडल के जैव घटकों में विशेष प्रकार के जीवाणुओं द्वारा स्थिरीकरण तथा स्वांगीकरण होता है। अन्य प्रकार के जीवाणु नाइट्रोजन का स्थिरीकरण करने में समर्थ नहीं हैं। परन्तु कुछ नील हरित शैवालों में भी स्थिरीकरण का गुण होता है। यह शैवाल धान के खेतों में पायी जाती है। नाइट्रोजन स्थिरीकारक जीवाणु फलीदार फसल के पौधों की जड़ों की गाँठों में पाए जाते हैं। कुछ अफलीदार पौधों, जैसे—एलनस, ग्रीकगों भी नाइट्रोजन स्थिरीकरण करते हैं। मृत पौधों एवं जन्तुओं के शरीर का सूक्ष्म जीवों द्वारा अपघटन प्रक्रिया के माध्यम से नाइट्रोजन वायुमंडल में पुनः मुक्त होता है।
मृदा में स्थित नाइट्रेट भी पौधों द्वारा अवशोषित किए जाते हैं। जीवाणु तथा शैवाल किए गए नाइट्रोजन स्थिरीकरण को जैव यौगिकीकरण भी कहते हैं। वायुमंडल में उपस्थित नाइट्रोजन का स्थिरीकरण वायुमंडलीय एवं औद्योगिक प्रक्रियाओं द्वारा भी हो सकता है। आजकल औद्योगिक प्रक्रियाओं द्वारा स्थिरीकरण नाइट्रोजन की मात्रा तथा जैव प्रक्रियाओं द्वारा स्थिरीकरण नाइट्रोजन की मात्रा के लगभग बराबर हो गई है। जीवमण्डल में नाइट्रोजन चक्र में निम्नलिखित महत्त्वपूर्ण चरण होते हैं।
वायुमण्डल में नाइट्रोजन का स्थिरीकरण Nitrates या Nitrites के रूपों में होता है। इसका अमोनीकरण micro organisms द्वारा होता है। एक अन्य प्रकार के micro-organism नाइट्रीकरण की प्रक्रिया द्वारा इन्हें Nitrates and Nitrites में परिवर्तन करने में तथा विनाइट्रीकरण की प्रक्रिया द्वारा इन्हें आणविक Nitrogen `(N_2)` के रूप में परिवर्तित करने में सहायता करते हैं।
जीवमण्डल में नाइट्रोजन चक्र को एक आदर्श चक्र माना जाता है, क्योंकि यह चक्र वायुमंडल तथा जल भण्डारों में Nitrogen की कुल मात्रा को अपरिवर्तित रखता है। NKP तथा Urea जैसे Nitrogen युक्त रासायनिक उर्वरकों के उपयोग से भी मृदा में पोषक तत्त्व तथा नाइट्रोजन चक्र को बनाए रखने में सहायता मिलती है। आजकल Nitrogen का औद्योगिक उत्पादन तथा उर्वरकों का उपयोग तीव्र दर से बढ़ रहा है, यह दर विनाइट्रीकरण की दर से कहीं अधिक है। इस कारण आवश्यकता से अधिक Nitrogen अधिकाधिक जल भण्डारों में पहुँच जाता है। नदियों तथा झीलों में पहुंचने वाली आवश्यकता से अधिक नाइट्रोजन बहुधा शैवाल तथा अन्य वनस्पति प्लवकों की वृद्धि को बढ़ावा देती है और यह वृद्धि Fin fish तथा Shell fish जैसे महत्वपूर्ण जन्तुओं की कीमत पर पड़ती है। अन्य जलीय जीवों को भी इससे हानि पहुँचती है, क्योंकि जल में ऑक्सीजन की मात्रा घट जाती है।
