Pada siklus nitrogen, nitrogen yang terbentuk dari proses nitrifikasi akan diserap tumbuhan untuk dijadikan bahan baku pembuatan protein di mana sebagian nitrat akan diubah menjadi nitrogen bebas di udara oleh bakteri melalui proses....​

Proses pengembalian nitrogen bebas di udara oleh bakteri disebut denitrifikasi. Bakteri denitrifikasi mengubah nitrat menjadi nitrogen gas, yang kemudian dilepaskan kembali ke atmosfer. Denitrifikasi terjadi dalam kondisi anaerobik (tanpa oksigen) dan dapat terjadi di tanah, air, atau sedimen sungai. Proses ini penting dalam mengembalikan nitrogen ke siklus biogeokimia dan menjaga keseimbangan ekosistem. Namun, denitrifikasi yang terlalu tinggi dapat menyebabkan penurunan ketersediaan nitrogen untuk tumbuhan, yang dapat mempengaruhi produktivitas ekosistem.