Động vật ăn cỏ thu được nitơ thông qua các protein chứa nitrat trong thực vật mà chúng ăn. Cả thực vật và động vật đều không thể lấy nitơ trong khí quyển; thay vào đó, chúng dựa vào vi khuẩn để chuyển nitơ thành dạng cây có thể hấp thụ.
Trong chu trình nitơ, vi khuẩn chuyển đổi amoniac thành nitrat. Quá trình này được gọi là quá trình cố định nitơ, và nó cho phép thực vật hấp thụ lượng nitơ cần thiết cho sự sống. Vi khuẩn cố định nitơ là sinh vật cộng sinh sống trên và xung quanh rễ cây; chúng có thể hấp thụ chất dinh dưỡng từ cây khi cần thiết và cây nhận được nitrat có thể sử dụng được.
Thực vật sử dụng nitrat để tạo ra protein. Động vật ăn cỏ có được nitơ chúng cần bằng cách ăn những thực vật này; động vật ăn thịt thu được nitơ của chúng bằng cách ăn thịt động vật ăn cỏ. Khi một con vật chết, amoniac được hình thành như một phần của quá trình phân hủy tự nhiên. Vi khuẩn cố định nitơ phá vỡ amoniac này thành nitrat, bắt đầu lại chu trình.
Nitơ trong khí quyển có thể được đưa vào chu trình nitơ theo hai cách. Đầu tiên là thông qua một số loài vi khuẩn cố định nitơ; những vi khuẩn này có khả năng chuyển đổi nitơ trong khí quyển trực tiếp thành nitrat. Thứ hai là khi các hợp chất nitơ lắng đọng trong đất thông qua lượng mưa. Trong các cơn bão điện, sét có thể gây ra phản ứng hóa học giữa nitơ và nước. Phản ứng này tạo ra nitrat, được lắng đọng trong đất cùng với nước mưa.
