Azotul ajută la susținerea diversității vieții plantelor, a echilibrului dintre animalele care pășesc și prădătorii și procesele care controlează producția și ciclul de carbon și diverse minerale din sol. Se găsește în concentrații controlate în multe ecosisteme, atât pe uscat, cât și pe mare. Arderea combustibililor fosili din diferite procese industriale adaugă azot și compuși de oxizi de azot în atmosferă, ceea ce tulbură echilibrul azotului natural, ecosistemele poluante și modifică ecologia regiunilor întregi.
Concentrații crescute de oxid de azot la nivel global se adaugă la efectul de seră, care încălzește constant Pământul. Eliberarea oxizilor nitrici în aer în cantități mari determină ploaie de smog și acid care poluează atmosfera, solul și apa și afectează plantele și animalele. Creșterea azotului și a oxidului de azot este cauzată de automobile, centrale electrice și o mare varietate de industrii.
Pe măsură ce oxizii nitriți se filtrează în sol, acesta pierde nutrienți precum calciul și potasiul, care sunt esențiali pentru menținerea unui echilibru în ecosistemele vegetale. Odată cu pierderea acestor compuși, fertilitatea solului scade. De asemenea, solurile devin semnificativ mai acide, la fel ca și sistemele de fluxuri și lacurile pe măsură ce azotul se alimentează în alimentarea cu apă. Azotul este transportat în cantități mari din râuri în estuare și în zonele de apă de coastă, unde este considerat poluant.
Această supărare a echilibrului ciclului de azot afectează diversitatea biologică. Plantele care s-au adaptat de-a lungul a milioane de ani la solul cu conținut scăzut de azot se luptă pentru a supraviețui. La rândul său, acest lucru afectează microbii și viața animalelor care depind de plante pentru hrană. În cele din urmă, oamenii sunt afectați. Se consideră că scăderea producției din pescuit se datorează în parte azotului excesiv din ecosistemele costiere.
Creșterile concentrațiilor de azot au fost dificil de urmărit, dar oamenii de știință de la Universitatea Brown din Rhode Island măsoară prezența diferiților izotopi de azot pentru a găsi sursa de azot în diferite zone. Oamenii de știință au descoperit că raporturile azot-14 până la azot-15, bazate pe miezurile de gheață luate în Groenlanda, s-au schimbat de la Revoluția industrială. Cu un record de nitrați care se întoarce în anul 1718, cea mai mare modificare a raportului sa produs între 1950 și 1980, după ce emisiile de combustibili fosili au crescut rapid.