Die Schritte des Stickstoffkreislaufs sind Stickstofffixierung, Nitrifikation, Ammonifikation und Denitrifikation. Im ersten Schritt, der Stickstofffixierung, wandeln spezielle Bakterien Stickstoffgas in Ammoniak um, das von Pflanzen genutzt wird. Der zweite Schritt, die Nitrifikation, beinhaltet die Umwandlung von Ammoniak in Nitrit-Ionen, die von Pflanzen als Nährstoffe aufgenommen werden.
Nachdem lebende Organismen den Stickstoff verwendet haben, ist der nächste Schritt im Kreislauf die Ammonifikation, bei der zersetzende Bakterien die stickstoffreichen Abfallstoffe in einfachere Verbindungen umwandeln.
Der letzte Schritt im Stickstoffkreislauf ist die Denitrifikation, bei der Bakterien einfache Stickstoffverbindungen wieder in Stickstoffgas umwandeln, das dann in die Atmosphäre zurückkehrt und den Kreislauf erneut startet. In diesem Zyklus nehmen Pflanzen Stickstoff auf und Tiere verbrauchen die Pflanzen. Wenn Bakterien die Tiere zersetzen, wird Stickstoff wieder in den Boden abgegeben, was zu einem kontinuierlichen und sich wiederholenden Kreislauf führt. Stickstoff wird in verschiedene chemische Formen umgewandelt, wobei sowohl biologische als auch nicht-biologische Methoden im Kreislauf verwendet werden.
Stickstoff ist das am häufigsten vorkommende und wertvollste Gas für alle Organismen auf der Erde. Es kommt in Proteinen vor, die die Bausteine des Lebens beim Menschen und allen anderen Organismen sind. Stickstoff ist zwar ein Bestandteil der Luft, liegt aber nicht in brauchbarer Form vor; Aus diesem Grund müssen Bakterien den atmosphärischen Stickstoff in Verbindungen umwandeln, die Lebewesen verwenden können, und dieser Prozess ist der Stickstoffkreislauf.
