Błyskawica rozbija cząsteczki azotu. Pozwala to cząsteczkom łączyć się z tlenem i razem tworzą tlenki azotu. Tlenki azotu rozpuszczają się w deszczu i tworzą azotany.
Azot reaguje tylko z tlenem w wysokich temperaturach i ciśnieniach związanych z błyskawicą. Podczas burzy, NO2, dwutlenek azotu i tlenek azotu tworzą tlenek azotu i reagują z wodą, tworząc kwas azotowy. Kwas azotowy sprawia, że woda jest odpowiednia dla roślin.
Istnieją cztery procesy w obiegu azotu przez atmosferę, a mikroorganizmy odgrywają rolę w każdym procesie. Procesami są utrwalanie, rozkład, nitryfikacja i denitryfikacja azotu.
Utrwalanie azotu jest rozpadem atomów azotu przez błyskawicę. To wiązanie azotu stanowi do 8 procent całkowitego azotu ustalonego.
Następną fazą cyklu azotowego jest rozpad. Ponieważ woda bogata w azot jest wykorzystywana przez rośliny, metabolizm roślin uwalnia związki azotu, które ostatecznie powracają do środowiska. Małe organizmy rozkładają te związki azotu i zamieniają je w amoniak.
Amoniak jest często wykorzystywany przez rośliny, ale większość z niego jest przekształcana w azotany. Jest to trzeci proces obiegu azotu. Azotany te są dostępne dla roślin i są wchłaniane przez ich korzenie.
Ostatnim etapem cyklu azotowego jest denitryfikacja. Denitryfikacja zamienia azotany w gazowy azot i ten gaz zostaje uwolniony z powrotem do atmosfery.
