Typen kaasumaisen muodon osuus troposfääristä on 78 %. Sen liittyminen maanpäällisiin typpiyhdisteisiin tapahtuu eri reittejä pitkin, mukaan lukien mikro-organismit, kasvit ja ihmisen teollinen ja maataloustoiminta. Typpiä sitovat bakteerit muuttavat ilmasta otetun typen ammoniakiksi. Useimmissa maaperissä ammonium hapettuu nopeasti nitriitiksi ja sen jälkeen nitraatiksi nitrifikaatioprosessissa aerobisten bakteerien, kuten Nitrosomonas- ja Nitrobacter-bakteerien, vaikutuksesta. Nitraatti-ioni on hapekkaiden järjestelmien typen vakaa muoto. Nitraatti on hyvin liukoinen, ja ellei se pääse kasvien juuriin, se huuhtoutuu maaperään kastelu- tai sadeveden mukana tai kulkeutuu valumavesien mukana. Nitraattia ja nitriittiä esiintyy juomavedessä pääasiassa intensiivisen maataloustoiminnan seurauksena. Maaperässä olevat nitraattipitoiset yhdisteet ovat yleensä liukoisia ja kulkeutuvat helposti pohjaveteen. Maaperän saastuminen typpeä sisältävillä lannoitteilla, mukaan lukien vedetön ammoniakki, sekä eläimistä tai ihmisistä peräisin olevilla luonnollisilla orgaanisilla jätteillä voi nostaa veden nitraattipitoisuutta. Koska nitriitti hapettuu helposti nitraatiksi, veden nitriittipitoisuudet ovat yleensä alhaisia, ja nitraatti on yhdiste, jota esiintyy pääasiassa pohja- ja pintavesissä. Koska typpi on kasvien kasvulle välttämätön elementti, kasvit ottavat sitä ammoniumin tai nitraatin muodossa maaperän vedestä. Kasveihin kertyvät nitraatit muodostavat typpivarannon, jota tarvitaan aminohappo- ja proteiinisynteesiin. Kaikki kasvien juuriin imeytyneet nitraatit pelkistyvät kasvin sisällä ammoniakiksi, joka toimii proteiinisynteesin esiasteena. Jokaista pelkistysvaihetta katalysoi tietty entsyymi-reduktaasi.