Cố định nitơ, tự nhiên và tổng hợp, cần thiết cho tất cả các dạng sống vì nitơ cần thiết để sinh tổng hợp các khối xây dựng cơ bản của thực vật, động vật và các dạng sống khác, ví dụ, nucleotit cho DNA và RNA và các axit amin cho protein. Vi sinh vật có thể cố định nitơ là sinh vật nhân sơ (cả vi khuẩn và vi khuẩn cổ, phân bố trên khắp các vương quốc tương ứng của chúng) được gọi là sinh vật tự dưỡng. Một số thực vật bậc cao, và một số động vật (mối), đã hình thành các liên kết (cộng sinh) với các sinh vật dị dưỡng.