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. 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. 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. الأسمدة النيتروجينية مواد تُضاف إلى التربة لتزويد النباتات بالنيتروجين في صور قابلة للاستفادة، مثل النترات والأمونيوم أو مركبات تتحول إليهما. يدعم النيتروجين تكوين البروتينات والكلوروفيل والأحماض النووية، لذلك يؤثر توفره مباشرة في نمو الأوراق والكتلة الخضرية والمحصول. تثبيت النيتروجين الحيوي عملية تحول فيها كائنات دقيقة غاز النيتروجين الجوي إلى مركبات يمكن إدخالها في الدورة الحيوية. تعيش بعض البكتيريا في عقد جذور البقوليات بعلاقة تكافلية مع النبات، فتزوده بالنيتروجين المثبت مقابل مواد عضوية، ولذلك استُخدمت البقوليات منذ القدم لتحسين خصوبة التربة.