Lorsque l'azote et l'oxygène se mélangent à température ambiante dans des conditions atmosphériques standard, rien ne se passe. En fait, l'air est composé de 78 % d'azote et de 21 % d'oxygène. L'azote est inerte, ou inactif.
À des températures beaucoup plus élevées, l'azote réagit avec l'oxygène pour former de l'oxyde nitrique, mais cela nécessite une étincelle d'énergie considérable. Dans la haute atmosphère lors d'un orage, l'azote et l'oxygène réagissent et l'oxyde nitrique résultant réagit avec l'eau pour former de l'acide nitrique. Lorsqu'il pleut, cet acide nitrique est transporté jusqu'à la Terre et forme des composés avec d'autres éléments. Les nitrates et les nitrites sont quelques-uns des résultats.