Mentre il fulmine contribuisce a una piccola quantità alla fissazione dell'azoto, la stragrande maggioranza della fissazione dell'azoto avviene attraverso i processi biologici effettuati mediante microrganismi a fissaggio dell'azoto . Questi organismi, principalmente batteri, possiedono l'enzima nitrogenasi , che consente loro di rompere il forte triplo legame nel gas di azoto atmosferico (N2) e di convertirlo in ammoniaca (NH3). Questo processo richiede energia significativa, che questi batteri ottengono da varie fonti, come:
* Fotosintesi: Molti batteri a fissaggio di azoto sono fotosintetici, usando la luce solare per produrre energia.
* ossidando altre molecole: Alcuni batteri a fissaggio dell'azoto ottengono energia mediante composti ossidanti come idrogeno solforato o metano.
* Simbiosi: Alcuni batteri che fissano l'azoto vivono in relazioni simbiotiche con le piante, ricevendo energia dalla pianta in cambio del fissaggio di azoto per l'uso della pianta.
Il ruolo di Lightning nella fissazione dell'azoto è relativamente minore. Sebbene possa fornire una quantità significativa di energia per un breve periodo, il suo impatto è limitato dal suo raro evento. Inoltre, gli ossidi di azoto prodotti dai fulmini vengono principalmente convertiti in gas azoto o depositati come acido nitrico, che non è facilmente utilizzabile dalle piante.
In sintesi, la fissazione di azoto biologico da parte dei microrganismi è la fonte dominante di fissazione dell'azoto e il fulmine gioca un ruolo molto più piccolo.