根瘤菌是與豆科植物形成根瘤並固定空氣中的氮氣供植物營養的一類桿狀細菌。但並不是說只有根瘤菌可以固定空氣中的氮，也不是說植物只能透過固定空氣中的氮氣才能獲取氮元素。

生物固氮的形式有很多種，其他植物除了吸收離子形式的氮元素之外還可以透過其他方式來獲取生長所需的氮源素。

植物獲取氮最簡單的方式就是透過根系直接吸收離子形式的氮，我們日常施肥就是這種形式。

聯合固氮有些固氮微生物如固氮螺菌、雀稗固氮菌等。能夠生活在玉米、雀稗、水稻和甘蔗等植物根內的皮層細胞之間。這些固氮微生物和共生的植物之間具有一定的專一性，但是不形成根瘤那樣的特殊結構。這些微生物還能夠自行固氮，它們的固氮特點介於自生固氮和共生固氮之間，這種固氮形式叫做聯合固氮。微生物在自然界中，有很多原核微生物，包括細菌和放線菌，它們可以在特定條件下把氮氣還原為氨，因而被稱為固氮微生物。固氮微生物的固氮過程完全是生物和微生物自發進行的，無須提供任何能源和裝置，因而它減少了能源的消耗。由於全部固氮過程都是生物活動，無汙染物排放，有利於保護生態環境。同時，由於減少和免除了化學氮素的投入，使農產品中硝酸和亞硝酸物質大幅度降低，提高了農產品的品質，減少致癌物質對人類的危害。固氮菌原核微生物，屬於自生固氮菌，其代謝型別是異養需氧型。利用的是土壤中的腐殖質，故在生態系統中的成分是分解者。自生固氮微生物是指在土壤中能夠獨立進行固氮的微生物，其中，多數是一類叫做自生固氮菌的細菌。自生固氮菌大多是桿菌或短桿菌，單生或對生。經過兩三天的培養，成對的菌體呈“8”字形排列，並且外面有一層厚厚的莢膜。自生固氮菌中，人們應用得最多的是圓褐固氮菌(Azotobocter chroococcum）。圓褐固氮菌具有較強的固氮能力，並且能夠分泌生長素，促進植株的生長和果實的發育，因此，將圓褐固氮菌製成菌劑，施用到土壤中，可以提高農作物的產量。