Fiksasi nitrogen, alami dan sintetis, sangat penting untuk semua bentuk kehidupan karena nitrogen diperlukan untuk biosintesis blok bangunan dasar tanaman, hewan, dan bentuk kehidupan lainnya, misalnya nukleotida untuk DNA dan RNA dan asam amino untuk protein. Mikroorganisme yang dapat memfiksasi nitrogen adalah prokariota (bakteri dan archaea, didistribusikan di seluruh kerajaan masing-masing) yang disebut diazotrof. Beberapa tumbuhan tingkat tinggi, dan beberapa hewan (rayap), telah membentuk asosiasi (simbiosis) dengan diazotrof.