Bactéria Gram-positiva capaz de formar nódulos fixadores de nitrogênio atmosférico nas raízes das fabáceas e, portanto, desempenha um papel essencial no ciclo do nitrogênio. Embora possa pertencer a vários gêneros, as mais abundantes no solo são as do gênero Rhizobium (Filo Proteobacteria, Classe Alphaproteobacteria). Cada espécie de rizóbio interage com apenas uma ou poucas espécies de plantas.

O rizóbio penetra nos pelos radiculares da planta e invade o tecido cortical; então, por meio da endocitose, forma-se uma estrutura chamada bacteróide, na qual os rizóbios são envolvidos por uma membrana de origem vegetal chamada membrana peribacteróide ou simbiossômica, que os isola do citoplasma da célula hospedeira.

Os rizóbios dividem-se ativamente nas células infectadas e são circundados, individualmente ou em grupos, pela membrana peribacteróide. A partir do momento em que se cria um ambiente aeróbico dentro dos nódulos, os bacteróides já têm a capacidade de fixar nitrogênio, que é convertido em amônio graças à enzima nitrogenase.

O amônio assim formado serve à planta como fonte de compostos nitrogenados. A enzima nitrogenase é muito sensível ao oxigênio atmosférico, de modo que, para evitar sua inibição, a planta e a bactéria contribuem conjuntamente para sintetizar uma hemoproteína, a leghemoglobina, capaz de captar o excesso de oxigênio e assim evitar danos à nitrogenase.