De stikstofkringloop bestaat uit vijf processen. Bij stikstoffixatie zetten bacteriën stikstofgas uit de lucht om in ammoniak. Ammonificatie gebeurt wanneer organisch materiaal wordt afgebroken tot ammonium. Bij nitrificatie zetten bacteriën ammonium om in nitriet en daarna nitraat. Planten nemen dit op via stikstofassimilatie om te groeien. Tot slot zetten bacteriën bij denitrificatie nitraat weer om in stikstofgas, dat terugkeert naar de atmosfeer.