完全反应）， 阻碍了氮分子与活性中心的接触。氮分子能阻止乙炔的结合，但乙炔不能阻止氮分子的结合并且只需要一个电子进行还原。所有固氮酶都具有一个含铁和硫的辅因子（包括活性区域中的一个四聚体，例如FeMoCo）。在大多数固氮酶中，这个异金属拥有一个中央钼原子，而其他的则由钒原子或铁原子取代。由于氧气具有较强的氧化性，固氮酶可能会被氧气不可逆转地抑制（Fe-S 辅因子被氧化降解）。
非特异性反应.除了能催化将氮气转变为氨气的反应，固氮酶还能催化以下几种反应：另外，在固氮酶中，