氮循环是指氮元素从空气进入生物圈和有机化合物中然后再返回大气的转移过程。很多工业上重要的化合物都含有氮原子，例如氨、硝酸、可用作推进剂或炸药的有机硝酸盐、氰化物等。氮原子之间可以形成非常牢固的氮氮三键（<chem>N#N</chem>）（强度仅次于一氧化碳（<chem>CO</chem>）的键强）。无论在工业或是生物体中，将氮转化为有用的含氮化合物都很不容易；相反，含氮化合物因燃烧、爆炸或分解而产生氮气，同时放出大量的反应热。合成产生的氮和硝酸盐是关键的工业化肥料。硝酸盐肥料是引起水质优养化的关键污染物