대기 중의 질소 가스는 질소고정 미생물과 식물의 형태로 주로 고정되는데 이 과정을 Nitrigen 이라고 한다.

독립영양미생물이 무기질소를 동화하여 유기질소인 암모니아 형태로 변형 방출하며 이 과정을 Ammonification 이라고 한다.

호기성조건에서 암모늄이온은 일부 독립영양미생물에 의하여 아질산성 질소와 질산성 질소의 형태로 전환 되는데 이 과정을 Nitrification 이라고 한다.

수중의 질소가 혐기성조건하에서 아질산성질소 형태를 거쳐서 대기 중에 질산성질소의 형태로 전환되는 과정을 Denitrification 이라고 한다.