질소 및 질소를 함유한 화합물이 생체내에서 변환되는 모든 과정. 생물이 외계에서 섭취하는 질소의 형태는 생물에 따라 다르다.

즉, 대기 속의 분자상태의 질소를 고정해 유기질소화합물을 합성하는 질소고정생물, 질산 등의 무기질소화합물을 동화하는 식물 및 세균류, 유기태(有機態)의 질소화합물밖에 이용할 수 없는 동물 및 일부 미생물 등이 있다.

대기 속의 분자상태 질소를 이용할 수 있는 생물은 땅 속에 사는 아조토박터와 클로스트리디움 등의 세균류, 콩과(科)식물 등의 뿌리에 공생해 뿌리혹〔根瘤〕을 형성하는 뿌리혹박테리아 및 일부의 방선균(放線菌), 남조류(藍藻類) 등에 한정되어 있다.

이러한 질소고정생물은 유리(遊離)질소를 직접 활성화하는 니트로게나아제 외에, 환원을 위한 효소계를 갖고 있다.

식물과 같이 무기태(無機態)의 질소화합물을 이용하는 생물은 일반적으로 토양에서 질산태의 질소를 섭취한다.

이것은 토양속의 암모니아가 질화세균에 의해 즉시 질산까지 산화되기 때문이다.

식물의 뿌리에서 흡수된 질산염은 질산환원계의 효소에 의해 암모니아로 환원된다.

암모니아는 글루타민합성효소에 의해 글루타민이 되고, 이어 글루탐산합성효소에 의해 글루탐산이 된다.

이 아미노산에서 다른 아미노산이 합성되고, 다시 단백질이 합성된다.

동물과 같이 유기태의 질소화합물밖에 이용할 수 없는 생물은 음식물로서 흡수한 아미노산을 소재로 해 생물 자체에 고유한 단백질을 합성한다.

이와 같이 외계의 질소화합물을 생체의 구성물질로 바꾸는 과정을 질소동화라고 한다.

생체내의 질소화합물은 끊임없이 대사·변환된다.

단백질은 아미노산으로 가수분해되고, 다시 산화 등의 반응으로 탈아미노되어 분해된다.

탈아미노반응으로 생성된 암모니아는 식물에서는 글루타민과 아스파라긴의 아미드가 되어 축적되는 일이 많은데, 동물에서는 암모니아 그대로, 또는 요소(尿素)와 요산(尿酸)으로 바뀌어 체외로 배출된다.