方法
1，自然固氮
科學家發現，壹些豆科植物從來不需要施肥，但大豆蛋白質的含量很高。原來豆科植物的根上有很多根瘤，每個根瘤都是壹株氮肥植物。同時發現土壤中有很多根瘤菌，它們通常生活在壹些腐爛的植物上。當豆科植物種植在土壤中時，根瘤菌會順著豆科植物的根毛尖端，鉆入豆科植物的皮層，在皮層中大量繁殖。皮層細胞受到根瘤菌分泌的刺激，也迅速分裂，圍繞中央的根瘤菌形成小結節。此時豆科植物供給根瘤礦質元素、水分和有機養分，而根瘤菌利用胞內固氮酶將空氣中的遊離氮還原成NH4+氮肥供豆科植物利用。根瘤菌寄生在豆科植物中，其中含有固氮酶，可以將空氣中的氮轉化為含氮化合物。
固氮酶的作用可以簡單描述如下:除了豆科植物的根瘤菌外，在禾本科和其他禾本科作物的根部還有固氮螺旋菌，壹些低等原核植物——固氮藍藻和自養固氮菌都含有固氮酶，這些酶具有固氮作用。這壹類屬於自然固氮和生物固氮。閃電能把空氣中的氮轉化成壹氧化氮，壹次閃電能產生80 ~ 80~1500kg的壹氧化氮。這也是壹種自然固氮。自然固氮遠遠不能滿足農業生產的需要。
2.人工固氮
20世紀初，用模擬閃電和電弧的方法生產硝酸和氮肥。這種固氮耗電量大，成本高，所以被淘汰了。這是早期的人工固氮。因為N2的N≡N鍵很強，氮分子的結構很穩定，正常情況下氮的化學性質是不活潑的。
現在，世界上許多國家(包括中國)的科學家都在研究模擬生物固氮，即尋找人工制造的具有固氮活性的化合物。固氮酶由兩種蛋白質組成。蛋白質(重氮酶)的分子量約為220，000，含有兩個鉬原子、32個鐵原子和32個活性硫原子。另壹種蛋白質(重氮還原酶)由兩個相同的亞基組成，分子量為29000，每個亞基含有四個鐵原子和四個硫原子。已經發現壹些有機金屬化合物可以用作可溶性固氮催化劑。
因為N2的N≡N鍵很強，氮分子的結構很穩定，正常情況下氮的化學性質是不活潑的。