Фиксировать молекулярный азот способны сине-зеленые водоросли, различные аэробные и анаэробные бактерии и некоторые актиномицеты. Азот, входящий в состав биомассы растений результате фиксации его бактериями, называется биологическим, а сами бактерии, которые связывают молекулярный азот, -азотфиксаторы или диазотрофы. Судьба биологического азота в урожае по разным оценкам составляет от 60 до 90%.

Процесс азотфиксации лимитирует над всеми другими циклами азота. Он планетарное значение и его можно сопоставить только с фотосинтезом. Сопряженность азотфиксации с фотосинтезом позволяет использовать солнечную энергию, чтобы избежать больших затрат сырья для производства азотных удобрений. Микробиологическое связывания молекулярного азота — единственный путь снабжения растений азотомяяяя. Который не ведет к нарушению экологической среды из-за загрязнения почвы, водоемов и атмосферы.

Все азот фиксирующие микроорганизмы можно условно разделить на две группы — свободноживущие и симбиотические.

Подсчитано, что свободноживущие азотфиксирующие микроорганизмы фиксируют по 15 — 18 кг азота на 1 га. Свободноживущие микроорганизмы делятся на настоящих свободноживущих, которые не связаны непосредственно с корневыми системами растений и ассоциативные, которые живут в области прямого воздействия растения, в почве, который близко прилегает к корням,