Ciclo bioxeoquímico no cal o elemento que se recicla é o nitróxeno.

No ciclo do nitróxeno interveñen procesos biolóxicos e físicos, que inclúen a fixación, a amonificación, a nitrificación e a desnitrificación.

O principal reservorio de nitróxeno na Terra está na atmosfera (78 %) en forma de nitróxeno atmosférico. A fixación biolóxica de nitróxeno atmosférico integra o nitróxeno no ciclo, aínda que unha pequena parte procede en forma de óxidos de nitróxeno, xa sexa da radiación cósmica ou das actividades humanas. Diversas especies de bacterias simbiontes e de vida libre, así como arqueas, son capaces de fixar o nitróxeno atmosférico (N₂ gas) e transformalo en amonio. Outras bacterias (nitrificantes) que viven no solo son capaces de oxidar o amonio (p. ex., Nitrosomonas) e transformalo primeiro en nitritos (nitrosación) e posteriormente converter estes (p. ex., Nitrobacter) en nitratos (nitratación). As plantas incorporan unicamente nitróxeno inorgánico, principalmente en forma de amonio ou de nitrato, polo que requiren a acción de bacterias nitrificantes e, ao absorbelo, convérteno en compostos orgánicos (principalmente proteínas).

A desnitrificación é a redución de nitratos novamente en gas nitróxeno (N₂), que completa o ciclo do nitróxeno. Este proceso realízano bacterias (como Pseudomonas) que, en condicións anaerobias (por exemplo, solos inundados), empregan durante a respiración o nitrato como receptor de electróns en lugar do osíxeno. As bacterias e os fungos converten o nitróxeno orgánico presente nos organismos mortos novamente en amonio, un proceso chamado amonificación ou mineralización.