Le cycle de l'azote est important en raison de son rôle de base pour la production d'azote qui est essentiel à toutes les formes de vie. L'atmosphère contient une grande majorité de l'azote naturel présent sur Terre.
Le cycle de l'azote fournit de l'azote à l'écosystème à partir de l'atmosphère, du sol et des océans. L'azote est un composant important de molécules complexes telles que les acides aminés et les nucléotides, qui conduisent à la création de protéines et d'ADN, les éléments constitutifs de toute vie. Les plantes absorbent l'azote sous forme d'ammonium, d'ions nitrate et, en de rares occasions, sous forme d'acides aminés. Les animaux reçoivent l'azote nécessaire aux processus biologiques en se nourrissant de matière organique vivante ou morte. L'azote est généralement reconverti en matière inorganique lorsqu'il rejoint le cycle biogéochimique par décomposition. L'azote est ensuite généralement transformé en ion ammonium par des bactéries et des champignons via un processus appelé minéralisation.
Lorsque l'ammonium pénètre dans le sol, il est lié à certaines particules d'argile. L'ammonium est ensuite libéré de ces particules par échange de cations. Lorsque l'ammonium est libéré, ses propriétés chimiques sont altérées par des bactéries spéciales et peuvent être dispersées du sol. La nouvelle forme d'azote peut ensuite être transférée dans les océans par le système hydrologique, où elle est rejetée dans l'atmosphère après avoir été convertie en gaz par le processus de dénitrification.