L'azote pénètre dans les écosystèmes par deux voies différentes:

• La transformation photochimique de l'azote libre atmosphérique en NH₃ et NO_x par les rayons solaires.
• La fixation de l'azote par les cyanobactéries

Le cycle de l'azote est présenté dans le diagramme ci-dessous.

Dans un environnement aérobic, les organismes azotés et les sels d'aluminium sont convertis en nitrites puis en nitrates avec une consommation d'oxygène. 

Ce processus est appelé nitrification, il englobe deux réactions successives:

• La production de nitrite est l'action des bactéries produisant des nitrites telles que Nitrosomonas, Nitrosocystis, Nitrosospira, Nitrosoglea,...

• La production de nitrate est le travail des bactéries telles que Nitrobacter, Nitrocystis, Nitrosospira, Nitrosoglea,...

Toutes ces bactéries sont autotrophes et exclusivement aérobics. Elles utilisent l'énergie produite par l'oxydation de l'ammonium et des nitrites pour réduire les carbones inorganiques provenant du dioxyde de carbone ou des carbonates.

4.6 g d'oxygène sont nécessaire par mg d'azote pour réaliser l'oxydation suivante:

NH₃ + 2O₂  =>  HNO₃ +H₂O

Le processus de nitrification tend à réduire l'oxygène contenue dans Les voies navigables.