Η μετατροπή των ατμοσφαιρικών άζωτο (Ν ₂) σε οξειδωμένη μορφές που μπορούν να εξομοιωθούν με φυτά. Βιολογική δέσμευση του αζώτου είναι καταλύεται από το ένζυμο nitrogenase, που βρίσκεται μόνο σε προκαρυωτικούς. Ορισμένα μπλε φυκιών και ορισμένα γένη βακτηριδίων (π.χ., Rhizobium spp., Azotobacter spp.) είναι ικανοί να biochemically τον καθορισμό αζώτου. Τα βακτήρια έχουν πολύ σημαντική συμβιοτικών οργανισμών για τα φυτά που αναπτύσσονται σε εδάφη αζώτου-φτωχών.