18世纪的欧洲科学家发现，木炭在玻璃罩内燃烧后能够生成“固定空气”（即二氧化碳）。当用碱液吸收了这些气体后，玻璃罩内仍有很多气体剩余下来。这种剩余气体能够闷死老鼠，且不助燃，法国化学家拉瓦锡称之为“氮气”，意思是“无益于生命”。他认为，空气是由氧气和氮气组成的混合物。
现在我们知道，拉瓦锡认为氮对生命无益，实在是大错特错。因为氮是构成生物体的一种必需元素，所有动植物体内都含有氮，用来构造DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）分子和蛋白质。
地球上绝大部分的氮是以氮气的形式存在于大气中，约占空气体积的78%。在地壳中，氮的含量仅为0.0046%，它的最主要的矿物是硝酸盐。在自然界中，氮不断地进行循环，以维持生态平衡。
空气中的氮分子过于稳定，不易被植物直接吸收。只有通过细菌和闪电的作用，氮气才会从空气中析出，变为活性氮进入土壤里，形成氮化合物，然后被植物吸收，变成有机氮化物，并将这些物质用于制造氨基酸，构成蛋白质，在活细胞中发挥许多重要功能。人类与动物主要从食物中的蛋白质获得氮化合物，由于不存在代用品，要维持正常的营养，必须保证最低的氮摄入量。
动植物的尸体及排泄物被微生物分解后，其中大部分氮化合物转变为氨，氨被土壤吸收转变为硝酸，成为肥料，又会再次进入植物和动物体内；还有一部分由硝化菌产生的硝酸盐在无氧条件下被微生物还原成为氮气，重新回到大气中，开始新的氮循环。
根据科学家的估算，每年因雷雨而由大气进入地球土壤中的氮约有4亿吨，此外大约有2亿吨各种氮肥施入全世界的耕地，其中大约有一半被农作物所吸收。
在工业上，氮主要用于合成氨，由此制造化肥、硝酸、染料和炸药等；氨还是合成纤维（如锦纶和腈纶）、合成树脂、合成橡胶等的重要原料。坚硬的氮化硅可以用来切削金属。由于氮气的化学惰性，常用作保护气体，以防止某些物体暴露于空气时被氧化。博物馆经常把贵重的书画作品保存在装满氮气的圆筒里，因为蛀虫在氮气中不能生存，也就无法蛀坏文物。用氮气填充粮仓，可使粮食等农副产品处于休眠和缺氧状态，代谢缓慢，取得良好的防虫和防霉变效果，便于长期安全存储。