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.
Pupuk
Pembilasan pupuk nitrogen dari kawasan pertanian mampu mencemari air tanah. Penggunaan amonium nitrat anorganik secara umum bersifat membahayakan air tanah karena tanaman lebih mudah menyerap ion amonium dibandingkan ion nitrat untuk mendapatkan nitrogen, sehingga ion nitrat yang berlebih tersebut akan terbilas dan mencemari air tanah. Kadar nitrat di atas 10 miligram per liter (10 ppm) pada air tanah mampu menyebabkan sindrom bayi biru.