Le chemin de l'azote à travers son cycle biogéochimique implique le chemin qu'il parcourt depuis l'atmosphère par la fixation dans le sol, l'absorption par les animaux et la libération éventuelle dans l'atmosphère. Le cycle biogéochimique de l'azote est extrêmement important pour la vie sur terre parce que l'azote est nécessaire pour toutes les principales molécules biologiques, y compris les acides aminés, l'ADN et l'ARN.
Le cycle de l'azote comprend quatre processus principaux : la fixation de l'azote, la nitrification, la dénitrification et l'ammonification.
La fixation de l'azote est un processus essentiel effectué par des bactéries ou des archées appelées diazotrophes qui sont capables soit de vivre seules dans le sol, soit dans les nœuds racinaires des plantes, principalement des légumineuses. Les diazotrophes ont une enzyme spécifique appelée nitrogénase qui est capable de faciliter une réaction entre l'azote atmosphérique et les molécules d'hydrogène pour créer de l'ammoniac. L'ammoniac peut être absorbé par les plantes et utilisé pour créer les molécules biologiques nécessaires à la vie.
La nitrification est réalisée par différentes espèces de bactéries capables de transformer l'ammoniac en nitrites et nitrates. La conversion des nitrites en nitrates est importante car trop de nitrite dans le sol endommage la vie végétale. Tout comme l'ammoniac, les nitrates sont absorbés par les plantes et incorporés dans des molécules biologiques.
La dénitrification est effectuée par certaines espèces de bactéries. Cela entraîne la réduction de l'azote contenu dans les nitrates en azote gazeux qui est libéré dans l'atmosphère.
L'ammonification se produit lorsque des plantes et des animaux en décomposition sont détruits. L'azote est reconverti en ammonium et peut ensuite réintégrer le cycle de l'azote sous forme d'ammoniac.