氮的固定是指空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。自然界固定氮的主要途径有两种：其一为固氮细菌：这是固定氮的最重要途径，要借助于或与动植物共生，或独自存在于土壤中，拥有固氮酵素的某些固氮细菌。其二为闪电：以其巨大的能量，把在大气中的氮分子解离，且和氧分子反应产生氮的氧化物，这些氧化物会溶于雨水，渗入土壤。
方法
1、自然固氮
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豆科植物中寄生有根瘤菌，它含有固氮酶，能使空气里的氮气转化为氮的化合物。固氮酶的作用可以简述如下：除豆科植物的根瘤菌外，还有牧草和其他禾科作物根部的固氮螺旋杆菌、一些原核低等植物——固氮蓝藻、自生固氮菌体内都含有固氮酶，这些酶有固氮作用。这一类属自然固氮的生物固氮。
闪电能使空气里的氮气转化为一氧化氮，一次闪电能生成80～1500kg的一氧化氮。这也是一种自然固氮。自然固氮远远满足不了农业生产的需求。
2、人工固氮
20世纪初曾模拟闪电、电弧法制造氮肥。这样固氮耗电量大、成本高，因此被淘汰。这是早期的人工固氮。现在，世界上好多国家（包括我国）的科学家，都在研究模拟生物固氮，即寻找人工制造的有固氮活性的化合物。已经发现一些金属有机化合物有可能作为可溶性的固氮催化剂。
