大气中的氮气(N2)转化为氧化形式，可被植物吸收。仅存于原核生物中的固氮酶可催化生物固氮作用。某些蓝绿藻和某些细菌属（例如，根瘤菌属；固氮菌属）能够生化固氮。此类细菌对于生长在缺氮土壤中的植物而言是非常重要的共生体。