Kväve i atmosfären är inte lätt tillgängligt för organismer att använda eftersom det finns i form av kvävgas (N2), som är en mycket stabil molekyl. För att kunna användas av levande varelser måste kväve omvandlas till en form som är mer reaktiv och lättare att införliva i biologiska molekyler. Denna process, som kallas kvävefixering, utförs av vissa bakterier och archaea, som omvandlar atmosfäriskt kväve till ammoniak (NH3). Ammoniak kan sedan omvandlas till andra kvävehaltiga föreningar, såsom nitrater (NO3-) och nitriter (NO2-), som kan tas upp och användas av växter och andra organismer.