自然界的氮及氮素化合物在生物作用下的一系列相互转化过程。氮素在自然界有多种存在形式，数量最大的是大气中的氮气，占大气体积的79%，总量约3.9×10(亿吨。除少数原核生物外，动、植物都不能直接利用土壤及海洋中的无机氮中，只有铵盐和硝酸盐可被植物吸收利用，但其量有限，因此地球表面生物量的增长受到可利用氮的限制。