Les bactéries fixatrices d'azote convertissent l'azote gazeux atmosphérique, qui est presque inerte, en composés azotés solides qui peuvent ensuite être absorbés par les plantes. Ces bactéries aident à fertiliser les plantes.
L'azote ne peut être utilisé par la plupart des organismes que s'il est combiné ou « fixé » avec d'autres éléments pour former des composés azotés. La fixation de l'azote se produit dans la nature soit par la foudre, soit par des bactéries fixatrices d'azote.
Il existe deux grands groupes de bactéries fixatrices d'azote. Le premier groupe comprend les bactéries libres qui ne sont attachées à aucune plante en particulier et se trouvent dans le sol ou dans l'eau. Des exemples de ce groupe comprennent les genres Clostridium et Azotobacter, ainsi que certaines algues bleu-vert. Le deuxième groupe comprend les bactéries qui vivent sur les racines de certaines légumineuses. Il s'agit de bactéries du genre Rhizobium, qui vivent dans des nodules trouvés sur la racine des plantes.
La relation entre la plante et les bactéries est une relation symbiotique. La plante fournit de la nourriture aux bactéries. La bactérie aide en retour à fertiliser le sol en formant des composés d'ammonium par la fixation de l'azote atmosphérique. Les composés sont sécrétés dans le sol, où ils peuvent être absorbés par les légumineuses, ainsi que par d'autres plantes poussant dans la même zone.