Atmosferdeki en yüksek miktara sahip olan azot gazı her ne kadar canlılar tarafından direk olarak kullanılamasa da yaşamsal öneme sahiptir. Çünkü azot organizmaların DNA, protein, nükleik asit ve vitamin yapılarında yer alır. Atmosferdeki serbest azot çok az canlı tarafından direk olarak kullanılabilir, tüm canlıların azottan yararlanabilmesi için azot gazının farklı biçimlerde bağlanarak kullanılabilir bileşikler haline dönüştürülmesine azot fiksasyonu, azotlu bileşiklerin atmosfer, litosfer ve hidrosferde birbirlerine dönüşmesine ise azot döngüsü denir. Azot, atmosferde bol bulunmasına rağmen, birincil üretim üzerinde genellikle sınırlayıcı bir besin elementidir. Bunun nedeni, bitkilerin azotu, amonyum (NH4) veya nitrat (NO3) iyonları halinde kullanabilmeleridir. Hayvanlar ise metabolizmaları için gerekli olan azotu diğer canlıları tüketerek karşılarlar. Canlılar ile çevre arasında karşılıklı azot değişimi olabilmesi için bazı mikroorganizmaların (Rhizobium, Azotobacter gibi) döngüde görev üstlenmesi gerekir.