چرخه نیتروژن یک فرآیند طبیعی است که در آن نیتروژن موجود در جو به شکل‌های مختلف به زمین منتقل می‌شود و دوباره به جو برمی‌گردد. این چرخه شامل مراحل مختلفی مانند نیتروژن‌زدایی، نیتروژن‌سازی و تجزیه است که در آن میکروارگانیسم‌ها نقش مهمی ایفا می‌کنند. در مرحله اول، نیتروژن گازی از جو به خاک و آب منتقل می‌شود. سپس، گیاهان این نیتروژن را جذب کرده و در ساختارهای پروتئینی خود استفاده می‌کنند. در نهایت، با تجزیه مواد آلی، نیتروژن دوباره به جو برمی‌گردد و چرخه ادامه می‌یابد.