دورة النيتروجين هي انتقال هذا العنصر بين الغلاف الجوي والتربة والكائنات الحية والمياه عبر عمليات متتابعة. تشمل تثبيت غاز النيتروجين إلى مركبات قابلة للتفاعل، وتحويل الأمونيوم إلى نترات، وامتصاص النباتات للنيتروجين، ثم إعادته إلى التربة أو الغلاف الجوي بعمليات التحلل ونزع النيتروجين. أسمدة الأمونيوم تزود التربة بالنيتروجين في صورة أمونيوم يمكن لجسيمات الطين والمادة العضوية الاحتفاظ بجزء منه، فيكون أقل حركة من النترات. تستطيع النباتات امتصاص الأمونيوم مباشرة، كما تحوله كائنات التربة تدريجيًا إلى نترات بعملية النترتة، وقد يفقد بعضه على هيئة أمونيا بحسب الظروف. اليوريا سماد نيتروجيني مركز يُنتج صناعيًا من تفاعل الأمونيا مع ثاني أكسيد الكربون، وهي من أكثر الأسمدة النيتروجينية استخدامًا عالميًا. بعد إضافتها إلى التربة تتحلل إلى مركبات أمونيومية ثم قد تتحول إلى نترات، ويمكن أن يفقد جزء من نيتروجينها بالتطاير إذا بقيت قرب السطح في ظروف ملائمة. النيتروجين عنصر غذائي أساسي للنبات، يدخل في تكوين الأحماض الأمينية والبروتينات والكلوروفيل والمواد الوراثية. ورغم وفرة غاز النيتروجين في الغلاف الجوي، لا تستطيع معظم النباتات استخدامه مباشرة، بل تمتصه الجذور أساسًا في صورة نترات أو أمونيوم بعد تثبيته وتحوله في التربة. الأمونيا هي المادة الوسيطة الأساسية في صناعة معظم الأسمدة النيتروجينية المعدنية، وتُنتج صناعيًا من النيتروجين والهيدروجين. يمكن استخدامها لصنع اليوريا ونترات الأمونيوم وكبريتات الأمونيوم ومركبات أخرى، لذلك تربط صناعة الأمونيا بين النيتروجين الموجود في الهواء والنيتروجين الذي يصل إلى المحاصيل.