Le molecole d’ammoniaca, che vengono così liberate nel suolo, possono subire un’ossidazione da parte di batteri liberi, con un processo chiamato nitrificazione, in cui si distinguono i batteri nitrificatori, che trasformano l’ammoniaca in nitriti (NO2), ed i batteri nitratatori, che, a loro volta, ossidano i nitriti e contribuiscono alla produzione dei nitrati (N03).
Gran parte dell’azoto, presente nel terreno come ioni ammonio o nitrato, entra nella biosfera, dove viene organicato. Una parte dell’azoto nitrico viene trasformato, ad opera di batteri denitrificanti specializzati, in azoto molecolare che ritorna all’atmosfera. Una certa quantità di nitrati viene perduta per migrazione dalle zone terrestri verso i sedimenti oceanici profondi, entrando così in cicli geochimici di lunga durata: dai sedimenti l’azoto può ritornare disponibile attraverso le eruzioni vulcaniche.