La foudre brise les molécules d'azote. Cela permet aux molécules de se combiner avec l'oxygène et, ensemble, elles forment des oxydes d'azote. Les oxydes d'azote se dissolvent sous la pluie et forment des nitrates.
L'azote ne réagit avec l'oxygène qu'à des températures et des pressions élevées associées à la foudre. Lors d'un orage, le NO2, le dioxyde d'azote et l'oxyde nitrique se forment et l'oxyde d'azote réagit avec l'eau pour former de l'acide nitrique. L'acide nitrique rend l'eau appropriée comme élément nutritif pour les plantes.
Il existe quatre processus dans le cycle de l'azote dans l'atmosphère et les micro-organismes jouent un rôle dans chaque processus. Les processus sont la fixation de l'azote, la décomposition, la nitrification et la dénitrification.
La fixation de l'azote est la séparation des atomes d'azote par la foudre. Cette fixation d'azote représente jusqu'à 8 pour cent de l'azote total fixé.
La prochaine phase du cycle de l'azote est la décomposition. Comme l'eau riche en azote est utilisée par les plantes, le métabolisme des plantes libère des composés azotés qui sont finalement renvoyés dans l'environnement. Les petits organismes décomposent ces composés azotés et les transforment en ammoniac.
L'ammoniac est souvent utilisé par les plantes, mais une grande partie est convertie en nitrates. C'est le troisième processus du cycle de l'azote. Ces nitrates sont disponibles pour les plantes et sont absorbés par leurs racines.
La dernière étape du cycle de l'azote est la dénitrification. La dénitrification transforme les nitrates en azote gazeux et ce gaz est rejeté dans l'atmosphère.