Arkea
Arkea melaksanakan banyak langkah dalam siklus nitrogen. Ini meliputi reaksi yang dapat menghapus nitrogen dari ekosistem (seperti respirasi berbasis nitrat dan denitrifikasi) serta proses yang memperkenalkan nitrogen (seperti asimilasi nitrat dan fiksasi nitrogen). Para peneliti baru-baru ini menemukan keterlibatan arkea di reaksi oksidasi amonia. Reaksi-reaksi ini sangat penting dalam lautan. Arkea juga tampaknya penting untuk oksidasi amonia di tanah. Mereka menghasilkan nitrit, dan mikroba lainnya mengoksidasi ke nitrat. Tumbuhan dan organisme lain mengkonsumsi nitrat.
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.