Azot döngüsünün aşamaları azot fiksasyonu, nitrifikasyon, amonifkasyon ve denitrifikasyondur. İlk adımda azot fiksasyonu, özel bakteriler azot gazını bitkiler tarafından kullanılan amonyağa dönüştürür. İkinci aşama, nitrifikasyon, amonyağın bitkiler tarafından besin olarak alınan nitrit iyonlarına dönüştürülmesini içerir.
Canlı organizmalar azot kullandıktan sonra, döngüdeki bir sonraki adım, azot bakımından zengin atık bileşikleri daha az bileşiklere dönüştüren amonyifikasyondur.
Azot döngüsündeki son adım denitrifikasyondur, burada bakteriler basit azot bileşiklerini tekrar azot gazına dönüştürür, sonra atmosfere geri döner ve tekrar döngüye başlar. Bu döngüde, bitkiler azotu emer ve ardından hayvanlar bitkileri tüketir. Bakteriler hayvanları ayrıştırdıklarında azot tekrar toprağa salınır ve sürekli ve tekrarlayan bir döngüye neden olur. Azot, döngüde kullanılan hem biyolojik hem de biyolojik olmayan yöntemlerle farklı kimyasal formlara dönüştürülür.Azot, dünyadaki tüm organizmalar için en bol ve en değerli gazdır. İnsanlar ve diğer tüm organizmalar arasında yaşamın yapı taşları olan proteinlerde bulunur. Azot havanın bir bileşeni olmasına rağmen, kullanılabilir biçimde değildir; Bu yüzden bakterilerin atmosferik azotu canlıların kullanabileceği bileşiklere dönüştürmeleri gerekir ve bu süreç azot döngüsüdür.