1. prokaryoter: Dette er enkeltcellede organismer, der mangler en kerne og andre membranbundne organeller. De er de primære nitrogenfixere og inkluderer:
* bakterier: En forskelligartet gruppe af bakterier, inklusive cyanobacteria (blågrønne alger) og nitrogenfikserende bakterier (som *rhizobium *og *Azotobacter *). Disse bakterier har enzymet nitrogenase, som giver dem mulighed for at omdanne atmosfærisk nitrogen til anvendelige former.
* archaea: Dette er en anden type enkeltcellet organisme, der ligner bakterier, men har forskellig biokemi. Nogle archaea er også i stand til nitrogenfiksering.
2. eukaryoter: Dette er organismer med celler, der har en kerne og andre membranbundne organeller. Mens eukaryoter ikke kan fikse nitrogen direkte, kan de danne symbiotiske forhold til nitrogenfikserende prokaryoter:
* planter: Mange planter, især bælgfrugter (som bønner, ærter og linser), har et symbiotisk forhold til nitrogenfikserende bakterier (som *rhizobium *). Disse bakterier bor i knuder på plantens rødder, hvilket giver planten nitrogen i bytte for sukker.
* svampe: Nogle svampe danner også symbiotiske forhold til nitrogenfikserende bakterier, hvilket giver dem adgang til nitrogen i miljøer, hvor det er knappe.
Det er vigtigt at huske, at nitrogenfiksering primært udføres af prokaryoter . Eukaryoter kan bruge det faste nitrogen, men kan ikke selv foretage den indledende konvertering.