Nitơ rất quan trọng vì sinh vật cần sử dụng nó để xây dựng các thành phần quan trọng của tế bào. Tuy nhiên, hầu hết các sinh vật không thể sử dụng nitơ có trong môi trường vì nitơ là chất trơ. Do đó, nitơ cần được cố định hoặc kết hợp với một hóa chất khác.
Nitơ trong khí quyển bao gồm hai nguyên tử nitơ nối với nhau bằng một liên kết cộng hóa trị ba. Để các sinh vật sử dụng nitơ, nó phải được chia nhỏ và kết hợp với một chất hóa học khác. Một số vi sinh vật có thể tạo ra nitrogenase, một loại enzyme phân hủy nitơ trong khí quyển và thêm ba nguyên tử hydro vào mỗi phân tử nitơ.
Nitơ là một phần quan trọng trong việc xây dựng các axit amin và axit nucleic, cả hai đều rất quan trọng để duy trì sự sống. Axit amin và axit nucleic là những khối xây dựng cần thiết cho sự phát triển và sửa chữa tế bào ở sinh vật dưới dạng protein. Không có nitơ, nhiều quá trình sống không thể duy trì.