Lebende Dinge brauchen Stickstoff, um Aminosäuren zu produzieren, die es dem Organismus ermöglichen, zu leben und zu wachsen. Diese Aminosäuren werden verwendet, um Proteine herzustellen, die Gewebe und Organe aufbauen und die Zellfunktion regulieren.
Freier Stickstoff macht etwa 78 Prozent des Gases in der Atmosphäre aus. Bevor Lebewesen freien Stickstoff nutzen können, muss dieser durch Bakterien fixiert werden. Stickstofffixierende Bakterien kombinieren freien Stickstoff mit anderen Elementen, um Stickstoffverbindungen zu bilden, die durch das Wurzelsystem einer Pflanze aufgenommen werden können. Sobald eine Pflanze die Stickstoffverbindung absorbiert, produziert sie daraus Verbindungen, die von Tieren verdaut werden können. Wenn eine Pflanze oder ein Tier zerfällt, wird der restliche Stickstoff in seinem Körper in den Stickstoffkreislauf zurückgeführt.
Bei Stickstoffmangel kann dem Boden ein chemischer Dünger zugesetzt werden. Chemische Düngemittel werden mit Ammoniak hergestellt, einer Verbindung, die Stickstoff und Wasserstoff enthält. Stickstoff kann dem Boden auch auf organische Weise zugeführt werden.
Neben der Düngung haben Stickstoffverbindungen viele andere Verwendungszwecke. Sie werden häufig bei der Herstellung von Kunststoffen, Farbstoffen und Sprengstoffen oder zur Herstellung von Fotofilmen verwendet. Stickstoffverbindungen werden auch beim Pökeln und Lagern von Lebensmitteln, in Sulfa-Medikamenten, in Vitaminen und in synthetischen Stoffen verwendet.