L'azote est recyclé en permanence dans l'écosystème terrestre. Les processus naturels convertissent l'azote gazeux, qui constitue 78 % de l'air, en composés chimiques essentiels. Les plantes et les animaux utilisent ensuite ces nitrates pour faciliter les fonctions vitales de base.
Lorsque les animaux et les plantes meurent, les composés azotés s'infiltrent dans le sol. Les plantes convertissent ces nitrates en protéines de croissance, et les animaux se nourrissent ensuite des plantes. De cette façon, l'azote est transmis le long de la chaîne alimentaire. Les bactéries jouent également un rôle en transformant l'azote résiduel en gaz qui retourne dans l'air. Même si l'azote est continuellement recyclé, il est toujours possible d'en produire trop. La fertilisation excessive et la consommation de combustibles fossiles par les humains ont augmenté la quantité d'azote dans l'air, ce qui a entraîné une augmentation de la pollution de l'air et de l'eau.