Laut
Sinar hanya dapat menembus permukaan laut di atas 200 m, sehingga tumbuhan hanya dapat tumbuh di bagian ini. Bagian permukaan seringkali kekurangan komponen-komponen nitrogen yang aktif secara biologis. Siklus nitrogen di laut terdiri dari proses transformasi mikrobial yang meliputi pengikatan nitrogen, asimilasi nitrogen, nitrifikasi, anamoks, dan denitrifikasi. Beberapa proses tersebut terjadi di laut dalam, sehingga pertumbuhan tumbuhan lebih besar di daerah yang mengalami pembalikan massa air, dan juga di daerah dekat muara yang mengandung nutrien yang terbawa dari daratan. Maka dari itu, wilayah yang paling produktif, kaya akan plankton, dan juga kaya akan ikan umumnya terletak di daerah pesisir.
Kompleks dinitrogen logam transisi
Kompleks N logam telah dipelajari sejak 1965 ketika kompleks pertama dilaporkan oleh Allen dan Senoff. Kompleks ini, [Ru(NH)(N)] disintesis dari hidrazin hidrat dan rutenium triklorida dan terdiri dari pusat 16e [Ru(NH)] yang menempel pada salah satu ujung N. Minat pada kompleks semacam itu muncul karena N terdiri dari sebagian besar atmosfer dan karena banyak senyawa bermanfaat mengandung atom nitrogen. Fiksasi nitrogen biologis mungkin terjadi melalui pengikatan N ke pusat logam di dalam enzim nitrogenase, diikuti oleh serangkaian langkah yang melibatkan transfer elektron dan protonasi. Hidrogenasi N hanya bersifat eksotermik lemah, maka hidrogenasi industri nitrogen melalui Proses Haber-Bosch menggunakan tekanan dan suhu yang tinggi.