Selvom luften er fuld af nitrogen, er den ikke tilgængelig for organismer let at bruge. Hvilke stoffer ændrede nitrogen sig til, før det blev brugt af levende ting?

Kvælstof i atmosfæren er ikke let tilgængeligt for organismer at bruge, fordi det findes i form af nitrogengas (N2), som er et meget stabilt molekyle. For at blive brugt af levende ting skal nitrogen omdannes til en form, der er mere reaktiv og lettere at inkorporere i biologiske molekyler. Denne proces, kaldet nitrogenfiksering, udføres af visse bakterier og archaea, som omdanner atmosfærisk nitrogen til ammoniak (NH3). Ammoniak kan derefter omdannes til andre kvælstofholdige forbindelser, såsom nitrater (NO3-) og nitritter (NO2-), som kan optages og bruges af planter og andre organismer.