氮循環(huán)由6種轉(zhuǎn)化氮化合物的反應組成，包括固氮、同化、氨化（脫氨）、硝化作用、反硝化作用及硝酸鹽還原。它們大多是氧化還原反應。氮是生物有機體的主要組成元素，氮循環(huán)是重要的生物地球化學循環(huán)。

一，固氮

固氮是大氣中單被轉(zhuǎn)化成氨的生化過程。其對氮的在生物圈中的循環(huán)有重要作用，據(jù)測算每年全球有約2.40*=10^8噸氮被固定，這和反硝化過程市區(qū)的氮大致相等。生物固氮是只有微生物或有微生物參與才能完成的生化過程。具有固氮能力的微生物種類繁多，游離的主要有固氮菌、梭菌、克雷伯氏菌和藍細菌；共生的主要是根瘤菌和佛蘭克氏菌。

二，氨化作用

氨化作用是有機氮化物轉(zhuǎn)化成氨的過程。微生物、動物有植物都具有氨化能力，可以發(fā)生在好氧和厭氧環(huán)境中。氨化作用放出的氨可被生物固定利用和進一步轉(zhuǎn)化，同時也揮發(fā)釋放到大氣中去，這個部分可占總氮損失的5%。

三，硝化作用

硝化作用是有氧條件下在無機化能硝化細菌作用下氨被氧化成硝酸鹽的過程。它的重要性是產(chǎn)生氧化態(tài)的硝酸鹽，產(chǎn)物又可以參與反硝化作用。

把氨氧化成亞硝酸的代表性細菌是亞硝化單胞菌屬，此外還有亞硝化葉菌屬、亞硝化螺菌屬、亞硝化球菌屬、亞硝化弧菌屬。把亞硝酸氧化成硝酸的代表性細菌是硝化桿菌屬，此外還有硝化次菌屬、硝化球菌屬。

四，硝酸鹽還原和反硝化作用

硝酸鹽還原包括通化硝酸鹽還原和異化硝酸鹽還原。異化硝酸鹽還原又分為發(fā)酵性硝酸鹽還原和呼吸性硝酸鹽還原。如呼吸性硝酸鹽還原的產(chǎn)物是氣態(tài)的N2O、N2，則氨被同化成氨基酸的過程。這里被還原是硝酸鹽被還原成亞硝酸鹽和氨，氨被同化成氨基酸的過程。