Stejně jako ostatní části ekosystémů a také lidské průmyslové činnosti je dusík důležitým prvkem. Vyskytuje se přirozeně v vícestupňových procesech, které jsou známé jako dusíková kruhovratka. Rostliny za pomoci bakterií a blesků atmosférický dusík přeměňují na použitelnou formu, kterou následně absorbuje zvířata. Organické látky jsou spotřebovány a poté rozloženy, což uvolňuje dusík zpět do půdy pro recykling. Toto probíhá i na molekulární úrovni. Protože je dusík tak životně důležitý, může být použit pro různé průmyslové účely, jako je výroba hnojiv, což umožňuje farmářům efektivně vyhovět poptávce. Rostliny nejsou jedinými organismy, které využívají dusík, protože jeho sloučeniny lze nalézt v plastech, textilích a dokonce i v explozivech. Schopnost molekuly dinitrogenu tvořit více chemických vazeb ji činí vhodnou jak pro přírodní, tak pro umělé procesy po celém světě.