Азотът спомага за поддържането на многообразието на растенията, баланса между пашащите животни и хищниците и процесите, които контролират производството и циклирането на въглерод и различни почвени минерали. Той се намира в контролирани концентрации в много екосистеми, както на сушата, така и в морето. Изгарянето на изкопаеми горива от различни промишлени процеси добавя азотни и азотни оксидни съединения в атмосферата, което нарушава баланса на естествения азот, замърсява екосистемите и променя екологията на цели региони.
Повишените концентрации на азотен оксид в световен мащаб добавят към парниковия ефект, който непрекъснато затопля Земята. Изпускането на азотни оксиди във въздуха в големи количества причинява смог и кисели дъждове, които замърсяват атмосферата, почвата и водата и засягат растенията и животните. Увеличението на азот и азотен оксид се причинява от автомобили, електроцентрали и голямо разнообразие от индустрии.
Тъй като азотните оксиди филтрират в почвата, той губи хранителни вещества като калций и калий, които са от съществено значение за поддържане на баланс в растителните екосистеми. Със загубата на тези съединения плодородието на почвата намалява. Също така, почвите стават значително по-кисели, както и поточните системи и езерата, тъй като азотът постъпва във водоснабдяването. Азотът се транспортира в големи количества от реките в устията и крайбрежните водни зони, където се счита за замърсител.
Това разстройство в баланса на азотния цикъл влияе върху биологичното разнообразие. Растения, които се адаптират в продължение на милиони години към почвата с ниско съдържание на азот, се борят за оцеляване. Това от своя страна се отразява на микробите и живота на животните, които зависят от растенията за храна. В крайна сметка хората са засегнати. Счита се, че намаляването на производството от риболов отчасти се дължи на прекомерния азот в крайбрежните екосистеми.
Увеличаването на концентрациите на азот е трудно да се проследи, но учени от Браун университет в Род Айлънд измерват наличието на различни азотни изотопи, за да намерят източника на азот в различни области. Учените откриха, че съотношенията азот-14 към азот-15, основани на ледени ядра, взети в Гренландия, са се променили след Индустриалната революция. С рекордите за нитрати, които се връщат към 1718 г., най-голямата промяна в съотношението се случи между 1950 и 1980 г., след като емисиите на изкопаеми горива бързо се увеличават.