氮是空氣的主要成分，也是生命體中蛋白質與氨基酸不可缺少的重要元素。地球上的氮循環起始于氮氣，土壤中的某些細菌將其轉化為生物可利用的氮源-氨（生物固氮）；氨是重要的肥料，植物利用氨合成氨基酸與蛋白質；植物蛋白被動物食用后消化降解成氨基酸并進而用于其自身蛋白質合成。生物機體死亡后其體內的含氮物質又在細菌與環境的共同作用下氧化為氮氣回到空氣中。由于氮氣的化學惰性，化學固氮極具挑戰性。化學家們正努力發展化學固氮方法，為人類與社會提供更便捷的氮源。