Akuaponik sistemin en önemli biyolojik süreci, doğada görülen azot döngüsünün önemli bir bileşeni olan nitrifikasyon işlemidir. Azot (N), bir kimyasal elementtir ve tüm canlılar için önemli bir yapı taşıdır. Nitrojen bitkiler için en önemli inorganik besleyicilerden biridir. Dünya atmosferinin %78’i nitrojen gazından oluşur. Azot doğada bu kadar bulunmasına rağmen bitkiler buna ulaşamaz. Bitkilerin kullanabilmeleri için N2 formundaki azotun değiştirilmesi gereklidir. Bu sürece nitrojen fiksasyonu denir.