Nitrogen yang tersedia di alam adalah dalam bentuk gas N₂. Sementara tumbuhan hanya mampu mengikat nitrogen dalam bentuk nitrat (NO₃^-). Pengikatan N₂ di udara dapat terjadi secara biologi dan elektrokimia. Pengikatan N₂ secara biologi dilakukan oleh bakteri dan ganggang hijau-biru, baik dalam keadaan bebas maupun bersimbiosis dengan akar tumbuhan. Contoh bakteri yang bisa berperan dalam mengikat nitrogen secara bebas adalah Azotobacter sp. Azotobacter akan mengkonversi gas nitrogen di udara (N₂) ke dalam bentuk amonia (NH₃).

Jadi jenis bakteri bebas berikut yang berperan dalam mengikat nitrogen adalah Azotobacter sp.

*Rhizobium leguminosarum adalah bakteri yang terlibat dalam proses fiksasi nitrogen dan bersimbiosis dengan akar tumbuhan.

*Bacillus subtilis adalah bakteri yang terlibat dalam proses amonifikasi.

*Anabaena azollae dan Nostoc commune adalah ganggang hijau biru yang bisa mengikat nitrogen.