Sét phá vỡ các phân tử nitơ. Điều này cho phép các phân tử kết hợp với oxy và cùng nhau, chúng tạo thành oxit nitơ. Các oxit nitơ hòa tan trong mưa và tạo thành nitrat.
Nitơ chỉ phản ứng với oxy ở nhiệt độ và áp suất cao liên quan đến sét. Trong một cơn bão sét, NO2, nitơ điôxít và ôxít nitric tạo thành và ôxít nitơ phản ứng với nước tạo thành axit nitric. Axit nitric làm cho nước trở thành chất dinh dưỡng thích hợp cho cây trồng.
Có bốn quá trình trong vòng tuần hoàn của nitơ trong khí quyển và vi sinh vật đóng một vai trò trong mỗi quá trình. Các quá trình này là cố định nitơ, phân rã, nitrat hóa và khử nitơ.
Sự cố định nitơ là sự phá vỡ các nguyên tử nitơ bằng tia sét. Sự cố định nitơ này chiếm tới 8% tổng lượng nitơ cố định.
Giai đoạn tiếp theo trong chu trình nitơ là phân rã. Khi thực vật sử dụng nước giàu nitơ, quá trình trao đổi chất của thực vật sẽ giải phóng các hợp chất nitơ cuối cùng được trả lại cho môi trường. Các sinh vật nhỏ phân hủy các hợp chất nitơ này và biến chúng thành amoniac.Amoniac thường được thực vật sử dụng nhưng phần lớn nó được chuyển hóa thành nitrat. Đây là quá trình thứ ba của chu trình nitơ. Những nitrat này có sẵn để thực vật sử dụng và được hấp thụ qua rễ của chúng.
Bước cuối cùng trong chu trình nitơ là khử nitơ. Quá trình khử nitơ biến nitrat thành khí nitơ và khí này được giải phóng trở lại bầu khí quyển.
