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. تصاوغ الأحماض الأمينية طريقة تقديرية للعمر تعتمد على تغير تدريجي في البنية الفراغية لبعض الأحماض الأمينية بعد موت الكائن. يتأثر معدل هذا التغير بدرجة الحرارة والبيئة ونوع المادة، لذلك تحتاج الطريقة إلى معايرة محلية ولا تُستخدم عادة وحدها لإعطاء عمر مطلق دقيق. 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. 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. يتكوّن الكربون ١٤ في الغلاف الجوي العلوي عندما تؤدي الأشعة الكونية إلى إنتاج نيوترونات تتفاعل مع ذرات النيتروجين. يدخل النظير الناتج في ثاني أكسيد الكربون ثم إلى النباتات والحيوانات عبر الغذاء، وبعد موت الكائن يتوقف اكتسابه ويبدأ تناقصه بالتحلل الإشعاعي.