Materia znajdująca się wokół nas podlega ciągłym przemianom. Zarówno w świecie ożywionym, jak i w świecie nieożywionym nieustannie zachodzą reakcje chemiczne, będące przyczyną tych przemian. Należy jednak zaznaczyć, że istnieje ścisły związek pomiędzy materiami: ożywiona i nieożywioną.

Obieg azotu w przyrodzie jest możliwy głównie dzięki mikroorganizmom, które determinują zachodzenie reakcji z udziałem azotu.

Azot jest jednym z głównych składników aminokwasów, które budują białka, a jak wiemy, nie istnieje w przyrodzie żaden organizm żywy, pozbawiony białek.

Niestety ten elementarny pierwiastek chemiczny nie może być pobierany w stanie wolnym ani przez rośliny, ani przez zwierzęta.

Metodą roślin, na zapewnienie sobie dostatecznej ilości azotu, jest jego pobieranie, w postaci soli z gleby, za pomocą systemu korzeni. Jonami występującymi w glebie, a zawierającymi azot są: aniony azotanowe (V) (NO3-), azotanowe (III) (NO2-) oraz kationy amonowe (NH4+).

Proces, w którym rośliny przerabiają kationy amonowe na aniony azotanowe nazywa się procesem nitryfikacji. Z kolei procesem związanym z pobieraniem i asymilacją tych jonów nazywamy biosyntezą.

W czasie biosyntezy w komórkach roślinnych jest przeprowadzanych wiele, skomplikowanych procesów, których efektem jest wytworzenie białek lub innych związków organicznych zawierających azot.

Umiejętność pobierania azotu w stanie wolnym, którego pod dostatkiem jest w atmosferze (stanowi on ok. 78 % powietrza) posiadają tylko nieliczne gatunki roślin. Wśród nich możemy wyróżnić rośliny motylkowe, które dzięki symbiozie z bakteriami brodawkowymi mogą pobierać azot z atmosfery. Warto tez wspomnieć o gatunku bakterii Azotobakter, które są zdolne do przekształcania azotu cząsteczkowego w związki białkowe.

Zwierzęta nie posiadają zdolności pobierania wolnego azotu z atmosfery, dla nich źródłem azotu są białka wytworzone przez inne organizmy żywe.

Szczątki organizmów żywych, zarówno roślinnych, jak i zwierzęcych podlegają rozkładowi. Związki organiczne zwierające azot są wykorzystywane przez inne organizmy lub rozkładane na związki o budowie prostszej, nieorganiczne.

Procesem, w trakcie którego azot cząsteczkowy ulega przemianie w amoniak nazywamy amonifikacją. Amoniak jest dalej przetwarzany przez rośliny, jako źródło pokarmu.

Z kolei procesem odwrotnym, związanym z przekształceniem azotanów w wolny azot nazywa się proces denitryfikacji. Denitryfikacja może zachodzić w warunkach beztlenowych lub w warunkach ograniczonego dostępu tlenu. W czasie przemian beztlenowych, azotany stanowią substrat dla mikroorganizmów w procesie oddychania komórkowego. Produktami tej przemiany oprócz wolnego azotu mogą być jeszcze tlenki azotu, przede wszystkim tlenek azotu (I) N2O.

Poza przemianami azotu zachodzącymi dzięki organizmom żywym, istnieje wiele reakcji przebiegających w świecie nieożywionym. Największy wpływ na te procesy wywiera atmosfera oraz gazy występujące w niej. W trakcie wyładowań atmosferycznych, pod wpływem wysokiej temperatury tworzą się tlenki azotu (II) i tlenek azotu (IV), który łatwo powstaje w wyniku utleniania tlenku azotu (II).

Innym procesem , w trakcie którego powstaje tlenek azotu (II) jest reakcja pomiędzy tlenkiem azotu (I), a wolnymi atomami tlenu, tworzącymi się w górnej warstwie atmosfery, w wyniku promieniowania nadfioletowego.

Tlenek azotu (IV), który powstaje obok tlenku azotu (I) w procesie licznych przemian zachodzących w atmosferze, łatwo reaguje z wodą. Produktem tej reakcji jest kwas azotowy (V) oraz kwas azotowy (III). Tworzenie się w nadmiarze tych kwasów w atmosferze jest niebezpieczne, ponieważ spadają one na powierzchnię ziemi wraz z wodą w postaci kwaśnych deszczy, które maja negatywny wpływ na środowisko naturalne. Mimo to są one potrzebne, gdyż wiążą się w glebie z kationami amonowymi lub kationami innych metali, stanowiąc pożywienie dla roślin.

Produkowany na skale przemysłową kwas azotowy (V) znalazł m.in. zastosowanie przy wyrobie nawozów sztucznych. Solami azotowymi nawozi się rośliny na terenach ubogich w składniki mineralne, niezbędne do ich prawidłowego rozwoju.

Warto też wspomnieć, iż w trakcie wyładowań atmosferycznych może powstawać amoniak. Jego ilości nie są zbyt wielkie, ale mimo to odgrywa role w procesach obiegu azotu w przyrodzie.