，通过体内固氮酶的作用，将大气中的氮还原成氨的过程。自生固氮的细菌有固氮菌、巴氏梭菌、克氏杆菌、光合细菌等。与豆科植物共生固氮的有根瘤菌。非豆科植物共生固氮的有放线菌。蓝绿藻如念珠藻、项圈藻等能自身固氮，也能与其他植物如满地红共生固氮。此外茜草科、紫金牛科和薯蓣科中某些植物叶片上有固氮微生物共生的叶瘤。
固氮机制.固氮对于植物和土壤的氮肥供应有重要作用。其机制即菌体通过固氮酶将大气中游离态的氮（氮气）转化为含氮化合物、注入到土壤中，从而提高土壤的肥力，谓之生物固氮。或大气中游离