El nitrógeno gaseoso constituye aproximadamente las cuatro quintas partes (en volumen) de la atmósfera; en consecuencia, el aire contiene una masa sumamente grande de él.
A pesar de entrar en una cantidad tan considerable en la composición del aire, el nitrógeno no parece desempeñar ningún papel activo en la atmósfera, cuya acción química depende principalmente del oxígeno que contiene.
Pero esta no es una idea enteramente correcta, debido a que la vida animal no puede existir en el oxígeno puro, en el cual los animales pasan a un estado anormal y mueren; y el nitrógeno del aire, aunque lentamente, forma diversos compuestos, muchos de los cuales desempeñan un papel importantísimo en la naturaleza, especialmente en la vida de los organismos. Sin embargo, ni las plantas1 ni los animales absorben directamente el nitrógeno del aire, sino que lo toman de compuestos nitrogenados ya preparados; además, las plantas se nutren de las sustancias nitrogenadas contenidas en el suelo y en el agua, y los animales de las sustancias nitrogenadas contenidas en las plantas y en otros animales.
La electricidad atmosférica es capaz de facilitar el paso del nitrógeno gaseoso a compuestos nitrogenados, como veremos más adelante, y las sustancias resultantes son transportadas al suelo por la lluvia, donde sirven para la nutrición de las plantas. Las cosechas abundantes, las buenas producciones de heno, el crecimiento vigoroso de los árboles —siendo las demás condiciones iguales— solo se obtienen cuando el suelo contiene compuestos nitrogenados ya preparados, que consisten ya sea en aquellos que se encuentran en el aire y en el agua, o en los residuos de la descomposición de otras plantas o animales (como en el estiércol).
Las sustancias nitrogenadas contenidas en los animales tienen su origen en aquellas sustancias que se forman en las plantas. Así, el nitrógeno de la atmósfera es el origen de todas las sustancias nitrogenadas presentes en los animales y las plantas, aunque no de forma directa, sino tras combinarse primero con los demás elementos del aire.
Los compuestos nitrogenados que entran en la composición de las plantas y de los animales son de importancia primordial; ninguna célula vegetal o animal —es decir, la forma elemental del organismo— existe sin contener una sustancia nitrogenada y, por otra parte, la vida orgánica se manifiesta principalmente en estas sustancias nitrogenadas. Los gérmenes, las semillas y aquellas partes por las cuales las células se multiplican abundan en sustancias nitrogenadas; el conjunto de los fenómenos propios de los organismos depende primordialmente de las propiedades químicas de las sustancias nitrogenadas que entran en su composición. Bastará, por ejemplo, señalar el hecho de que los organismos vegetales y animales, claramente distinguibles como tales, se caracterizan por un grado diferente de energía en su naturaleza y, al mismo tiempo, por una diferencia en la cantidad de sustancias nitrogenadas que contienen. En las plantas, que en comparación con los animales poseen poca actividad, al ser incapaces de movimiento independiente, etc., la cantidad de nitrógeno es mucho menor que en los animales, cuyos tejidos están formados casi exclusivamente por sustancias nitrogenadas.