Sau khi các sinh vật sống đã sử dụng nitơ, bước tiếp theo trong chu trình là quá trình am hóa, trong đó vi khuẩn phân hủy chuyển đổi các hợp chất thải giàu nitơ thành các hợp chất đơn giản hơn.
Bước cuối cùng trong chu trình nitơ là khử nitơ, trong đó vi khuẩn chuyển đổi các hợp chất nitơ đơn giản trở lại thành khí nitơ, sau đó trở lại khí quyển và bắt đầu lại chu trình. Trong chu trình này, thực vật hấp thụ nitơ, và sau đó động vật tiêu thụ thực vật. Khi vi khuẩn phân hủy động vật, nitơ được giải phóng trở lại đất, dẫn đến một chu kỳ lặp đi lặp lại liên tục. Nitơ được chuyển đổi thành các dạng hóa học khác nhau, với cả phương pháp sinh học và phi sinh học được sử dụng trong chu trình.
Nitơ là khí dồi dào nhất và có giá trị nhất đối với tất cả các sinh vật trên Trái đất. Nó tồn tại trong các protein là cơ sở xây dựng sự sống của con người và tất cả các sinh vật khác. Mặc dù nitơ là một thành phần của không khí, nó không ở dạng có thể sử dụng được; đó là lý do tại sao vi khuẩn cần chuyển đổi nitơ trong khí quyển thành các hợp chất mà chúng sinh có thể sử dụng và quá trình này là chu trình nitơ.