Der Stickstoffkreislauf funktioniert, indem er die Stickstoffzirkulation durch biotische und abiotische Komponenten eines Ökosystems antreibt. Der Kreislauf beginnt und endet mit frei schwebendem molekularem Stickstoff als Hauptbestandteil der Erdatmosphäre. p>
Atmosphärischer Stickstoff kann durch Regen aufgenommen und als Salpetersäure oder HNO3 in den Boden transportiert werden. Im Boden angekommen, fixieren Bakterien und einige Hülsenfruchtpflanzen den Stickstoff. Erdnüsse, Klee und Soja leben in Symbiose mit Mikroben, um Salpetersäure als Dünger zu verwenden, um ihr Wachstum zu unterstützen. Ein Nebenprodukt dieses Prozesses ist eine Chemikalie namens Ammoniak oder NH3. Ammoniak wird von spezialisierten Bakterien als Brennstoff verwendet, die es schließlich in Nitrat, NO3-, umwandeln, das die Pflanzen dann zur effizienten Proteinsynthese verwenden können.
Wenn Pflanzen sterben, werden ihre Nährstoffe von Mikroorganismen im Boden verbraucht. Das von ihnen im Leben verwendete Nitrat steht diesen Mikroben dann zur weiteren Zersetzung zur Verfügung. Beim Verbrauch wird Nitrat durch die Stoffwechselprozesse der Mikroben in Stickstoffgas, N2, und ein sekundäres Nebenprodukt, das als Lachgas oder NO2 bekannt ist, gespalten. Der so aus der biotischen Komponente des Kreislaufs freigesetzte molekulare Stickstoff wird von den Mikroben ausgeschieden und schwebt zurück in die Atmosphäre, um auf den nächsten Regen zu warten.