Dalam kitaran biogeokimia, elemen-elemen seperti nitrogen, oksigen, air, dan karbon memainkan peranan penting. Nitrogen terdapat sebanyak 78% dalam udara dan mengalami pelbagai proses biologi seperti nitrifikasi oleh bakteria Nitrosomonas yang mengoksidakan amonia kepada nitrit, dan denitrifikasi yang melibatkan bakteria tertentu.