窒素（元素記号N）は、太陽系では、水素、ヘリウム、酸素、炭素に次いで5番目に多い元素とされています。地球では、地殻における存在量は30番目ぐらいと目立ちませんけれど、大気の存在量は圧倒的であり、2個のN原子が結合した窒素ガス（分子窒素とも言います、N₂）が78%を占めています。

原子としての窒素はとても反応性が高く、およそ全ての元素と化合できます。環境中では、主に水素、酸素、炭素などと化合して様々な物質を形成します。あまりに反応性が高いために、N原子同士が結合したN₂はとても安定であり、N₂を除く窒素化合物を反応性窒素と総称するほどです。安定なN₂は、高温高圧でようやく分解されますが、一部の微生物は常温常圧でN₂を分解してアンモニアを作ることができます。これを生物学的窒素固定とよびます。

窒素は、アミノ酸や核酸塩基に必ず含まれる元素です。これらが意味のある形で組み上がることでタンパク質やDNAが形成されます。つまり、生命の基本である体づくり、代謝、遺伝情報の発現と継承のいずれにも、窒素は深く関わっており、生物には窒素が必要なのです。