La maggior parte della fissazione dell'azoto viene eseguita da prokaryotes . In particolare, batteri fissi azotati sono responsabili della conversione dell'azoto atmosferico (N ₂ ) in una forma utilizzabile per altri organismi.

Esistono due tipi principali di batteri a fissaggio dell'azoto:

* Batteri a fissaggio dell'azoto a vita libera: Questi batteri vivono nel suolo e nell'acqua e fissano l'azoto in modo indipendente.

* Batteri simbiotici a fissaggio dell'azoto: Questi batteri vivono in una relazione reciprocamente vantaggiosa con le piante, in genere formando noduli sulle radici dei legumi (ad esempio fagioli, piselli, lenticchie).

Mentre alcuni altri organismi come i cianobatteri possono anche fissare l'azoto, la maggior parte della fissazione dell'azoto nella biosfera viene effettuata da questi due gruppi di batteri.