Помимо удобрений, растения также могут получать азот посредством азотфиксации. Это симбиотические отношения между растением и азотфиксирующими микроорганизмами, которые в процессе симбиоза осуществляют связывание азота, поступающего на Землю из воздуха (атмосферы). Фиксация азота — это фактически восстановительный процесс преобразования газообразной формы азота из воздуха в форму, доступную для растений, а именно аммиачную форму азота. Возможна фиксация у растений семейства Fabaceae, то есть бобовых, среди которых горох, фасоль, люцерна, соя, клевер, зеленая фасоль. Бактерии забирают сахар с растений и выделяют аммиачный азот Клубеньковые бактерии развиваются в корне бобовых. Они используют сахар, который растения производят в процессе фотосинтеза, и, в свою очередь, снабжают бактерии-хозяева аммиачной формой азота. Эта форма симбиоза благоприятна как для растения (хозяина), так и для бактерий. Для успешной фиксации необходим особый штамм бактерий, а это значит, что не все бактерии обладают способностью фиксировать азот. Бактерии из рода Rhizobium могут играть роль фиксаторов азота, а те, что находятся в корне бобовых, образуют клубеньки, в которых живут азотфиксирующие бактерии. Количество бактерий зависит от штамма и типа культуры. Узловатые бактерии развиваются в области корневой шейки и вторичных жилок на глубину примерно 15-20 см. Их количество варьируется в зависимости от штамма бактерии и урожая, на котором они растут, и на это также влияют другие факторы (влажность, температура, значение pH, т.е кислотность почвы, физические и химические свойства, наличие кислорода и аэрация почвы. Урожайность азотфиксирующих культур увеличивается примерно на 20%.