Ο κύκλος του αζώτου είναι μια διαδικασία κατά την οποία το άζωτο από την ατμόσφαιρα μετατρέπεται σε μια μορφή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από φυτά και ζώα. Αυτό συμβαίνει μέσω της δράσης των βακτηρίων, και ξεκινώντας από τον 20ο αιώνα, η ανθρώπινη δραστηριότητα. Όταν το άζωτο μετατρέπεται στη χρησιμοποιήσιμη μορφή του, λέγεται ότι είναι σταθερό και τα φυτά και τα φύκια ενσωματώνουν το άζωτο σε αμινοξέα, πρωτεΐνες και δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA). Τα ζώα λαμβάνουν ενώσεις που περιέχουν άζωτο από τα φυτά, καθιστώντας τον κύκλο του αζώτου απαραίτητος για όλη τη ζωή στη γη. Όταν τα ζωντανά πλάσματα πεθαίνουν, άλλοι τύποι βακτηρίων απελευθερώνουν το άζωτο σε αυτές τις ουσίες πίσω στην ατμόσφαιρα, ολοκληρώνοντας τον κύκλο.
Με τη μορφή N2, το άζωτο αποτελεί περίπου το 80 τοις εκατό της ατμόσφαιρας της Γης. Αυτή η μορφή αζώτου δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τα φυτά ή τα ζώα που βασίζονται σε αυτά. Τα βακτήρια απαιτούνται για να μετατρέψουν το N2 σε αμμωνία (NH3) και ιόντα αμμωνίου (NH4+). Σε μια διαδικασία που ονομάζεται νιτροποίηση, τα βακτήρια του εδάφους μετατρέπουν την αμμωνία σε νιτρικό ιόν (NH3). Αυτό το μέρος του κύκλου του αζώτου, γνωστό ως δέσμευση αζώτου, επιτρέπει στα φυτά να παράγουν τα αμινοξέα και άλλες ενώσεις που περιέχουν άζωτο από τις οποίες εξαρτάται όλη η ζωή των ζώων. Μια πολύ μικρή ποσότητα σταθερού αζώτου παράγεται ετησίως από κεραυνούς και ορισμένες μη ζωντανές χημικές διεργασίες.
Για να ολοκληρωθεί ο κύκλος του αζώτου, η οργανική ύλη των νεκρών φυτών και ζώων διασπάται από μια άλλη κατηγορία βακτηρίων. Αυτή η διαδικασία, η οποία απελευθερώνει το σταθερό άζωτο, ονομάζεται απονιτροποίηση. Το άζωτο επανεισέρχεται στην ατμόσφαιρα στην αρχική μορφή του Ν2 ή ως αμμωνία.
Λόγω μιας σημαντικής επιστημονικής ανακάλυψης, οι άνθρωποι δεν χρειάζεται πλέον να βασίζονται στο διαθέσιμο άζωτο που παράγεται από τα βακτήρια. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα συνθετικά λιπάσματα με βάση το άζωτο, τα οποία βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στη γεωργία για τη διατροφή ενός σημαντικού αριθμού ανθρώπων στον κόσμο. Με αυτόν τον τρόπο, οι άνθρωποι έχουν γίνει σημαντικό μέρος του κύκλου του αζώτου. Έχει υπολογιστεί ότι έως και το 50 τοις εκατό του σταθερού αζώτου που υπάρχει στο περιβάλλον υπάρχει λόγω της ανθρώπινης δραστηριότητας.
Ορισμένα φυτά και ζώα έχουν ιδιαίτερη σχέση με τα βακτήρια που δεσμεύουν το άζωτο. Οι ρίζες ορισμένων φυτών, κυρίως των οσπρίων, έχουν οζίδια στις ρίζες τους όπου τα βακτήρια παράγουν άζωτο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας από το φυτό. Σε αντάλλαγμα, τα βακτήρια παίρνουν οργανικές ουσίες από τα φυτά, τις οποίες χρησιμοποιούν ως τροφή. Μερικά ζώα, όπως οι αγελάδες και οι βουβάλοι, φιλοξενούν επίσης βακτήρια που δεσμεύουν το άζωτο στο πεπτικό τους σύστημα, τα οποία παράγουν σημαντική ποσότητα των ενώσεων που περιέχουν άζωτο που χρειάζονται τα ζώα.