L'agriculture moderne repose généralement sur l'application d'engrais azotés, qui doivent être utilisés par les plantes peu de temps après l'application avant qu'ils ne s'infiltrent dans les eaux souterraines. La fixation de l'azote est un processus naturel important qui profite bien plus aux agriculteurs que les engrais synthétiques, car c'est un processus durable, peu coûteux qui peut être utilisé par les plantes pendant de plus longues périodes.

La plupart des plantes fixatrices d'azote appartiennent à la famille des légumineuses, comme les haricots et les pois cajan. De nombreuses légumineuses entretiennent une relation symbiotique avec des bactéries du sol du genre Rhizobium. Ces bactéries vivent dans les racines d'une plante, formant des renflements nodulaires à la surface des racines. Le processus de fixation de l'azote a lieu dans les nodules lorsque le rhizobium absorbe l'azote gazeux de l'air et du sol et le transforme en composés utiles que les plantes peuvent utiliser. Ces composés deviennent disponibles dans le sol lorsque les racines de ces plantes se décomposent et lorsque les feuilles de la plante tombent et sont incorporées dans le sol.

Toutes les plantes fixatrices d'azote ne sont pas des légumineuses. L'approche jardin forêt intègre dans sa conception des arbres fixateurs d'azote et d'autres plantes, telles que Acacia spp., Leucaena spp. et Calliandra calothyrsus. Ces arbres sont le plus souvent incorporés dans des allées et des haies vives pour soutenir les cultures avoisinantes.