构成氮循环的主要环节是：生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用。

动植物的遗体、排出物、残落物中的有机氮被微生物分解后形成氨，这一过程叫做氨化作用。在有氧的条件下，土壤中的氨或铵盐在硝化细菌的作用下最终氧化成硝酸盐，这一过程叫做硝化作用。氨化作用和硝化作用产生的无机氮，都能被植物吸收利用。在氧气不足的条件下，土壤中的硝酸盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚硝酸盐，并且进一步还原成分子态氮，分子态氮则返回到大气中，这一过程叫做反硝化作用。生物固定是指一些共生细菌和一些非共生细菌能进行固氮作用并以有机氮的形式吸收。