Azot jest gazem bezbarwnym i bezwonnym, ale może być niebezpieczny w wysokich stężeniach. Wdychanie powietrza zawierającego głównie azot prowadzi do różnych objawów upośledzenia fizycznego i psychicznego. W zależności od stężenia azotu, na które osoba jest narażona, mogą wystąpić różne objawy – od nagłej utraty przytomności do śmierci z powodu uduszenia. Azot może wyprzeć tlen z otaczającego powietrza w zamkniętej przestrzeni.

Nadmiar azotu połączony z niedoborem fosforu, potasu lub wody może szkodzić jakości i wielkości plonów rolnych. Nadmiar azotu jest także szkodliwy dla drzew w przypadku mrozów. Rośliny mające za dużo azotu są ciemnozielone, wyglądają aż nazbyt dorodnie.

Niektórzy naukowcy twierdzą, że nadmierne nawożenie gleby związkami azotu powoduje, iż bujna roślinność pochłania więcej dwutlenku węgla, łagodząc w ten sposób globalne ocieplenie. Czy rzeczywiście?

Spośród 70 tys. różnych substancji chemicznych, które ludzie uwalniają do środowiska, w ostatnich latach najwięcej uwagi poświęcano dwutlenkowi węgla, jednemu z głównych czynników przyczyniających się do efektu cieplarnianego. Dlatego globalne zmiany, które będą miały miejsce w przyszłości, najczęściej kojarzone są z globalnym ociepleniem i jego konsekwencjami. Jednak długoterminowe skutki większości zanieczyszczeń są trudne do przewidzenia, ponieważ wiedza na ten temat jest nadal bardzo ograniczona. Spekulacje na temat problemów środowiskowych, które jeszcze nie istnieją, mogą wydawać się bezcelowe. Kiedy jednak te problemy się pojawiają, często przybierają formę katastrofy ekologicznej. A potem można już tylko leczyć, zamiast podejmować środki zaradcze.

Reakcja natury na stres może być opóźniona. Nic więc dziwnego, że próby przewidywania reakcji ekosystemów na gromadzące się zanieczyszczenia często wzajemnie się wykluczają. Przykładem mogą być hipotezy dotyczące reakcji świata roślin na środowisko o większej zawartości CO2 i azotu. Nadmiar azotu w środowisku służy głównie potrzebom człowieka. Intensywna produkcja żywności, która wymaga dużych ilości nawozów, jest jedną z głównych przyczyn poważnych zmian w globalnym ekosystemie. Roślinność lądowa pochłania prawie połowę z miliardów ton węgla, które działalność człowieka uwalnia każdego roku do atmosfery. Wydaje się, że im więcej zużywamy azotu, tym bardziej spada stężenie dwutlenku węgla. Ekolodzy tłumaczą ten fakt wzrostem biomasy ekosystemów lądowych. Uważa się, że lasy strefy umiarkowanej rosną szybciej w środowisku wzbogaconym w związki azotu, ponieważ wyższy poziom tego pierwiastka stymuluje wzrost roślin. W ten sposób drzewa pochłaniają więcej dwutlenku węgla, a tym samym spowalniają gromadzenie się pierwotnego gazu cieplarnianego w atmosferze.

Azot jest jednym z najważniejszych składników pokarmowych roślin. W warunkach naturalnych jego ilość jest ograniczona. Chociaż stanowi trzy czwarte atmosfery jako gaz, nie jest dostępny dla roślin w tej postaci. Przekształcenie w biologicznie użyteczną formę następuje w wyniku działania wyspecjalizowanych mikroorganizmów i wyładowań atmosferycznych. Pierwiastek ten nieustannie krąży między atmosferą, glebą i roślinami. Wiele gatunków roślin zamieszkujących ekosystemy lądowe, słodkowodne i morskie przystosowało się do oszczędnego gospodarowania azotem. Podobnie roślinożercy i mięsożercy, którzy są od nich zależni.

Główną siłą regulującą krążenie azotu w przyrodzie nie są jednak bakterie, ale człowiek. Rolnictwo jest w dużej mierze winne tej sytuacji. Nawozy są szeroko stosowane, aby wyżywić stale rosnącą populację świata. Ich produkcja rozkwitła w ostatnich dziesięcioleciach, chociaż w latach czterdziestych XX w. była bliska zeru. Do późnych lat 70. większość nawozów konsumowały kraje uprzemysłowione. Ostatnio jednak większość nawozów azotowych jest zużywana na potrzeby upraw w krajach rozwijających się. Ilość azotu zużytego w latach 1990-2000 była co najmniej tak duża, jak jego ilość w całej wcześniejszej historii rolnictwa.

Dodatkowa podaż tego pierwiastka pochodzi również z rozległych obszarów zajmowanych przez rośliny strączkowe (takie jak fasola, groch, koniczyna) zawierających symbiotyczne bakterie brodawkowe wiążące azot atmosferyczny, a także z coraz większej powierzchni pól ryżowych, na których podobną funkcję jak bakterie brodawkowe pełnią sinice. Ogółem ilość azotu związanego przez rośliny szacuje się na 40 mln ton rocznie.

Spalanie paliw kopalnych jest trzecim co do wielkości źródłem zanieczyszczeń (około 20 mln ton).

W sumie te działania uwalniają do środowiska około 140 mln ton azotu rocznie. Z drugiej strony wypalanie lasów i łąk, osuszanie terenów podmokłych i karczowanie naturalnej roślinności pod uprawę uwalnia dodatkowe blisko 70 mln ton tego pierwiastka, który magazynowany jest w żywych i martwych tkankach roślinnych. Azot, który dostaje się do atmosfery w postaci tlenków i amoniaku, później opada w postaci pyłu lub kwaśnych deszczy, mgły lub śniegu. Niesiony przez wiatr dociera do każdego zakątka ziemi. Europa Północna uległa znacznym zmianom, ponieważ zasoby azotu w niektórych lasach są dziesięciokrotnie wyższe niż jego naturalny poziom. Istnieje coraz więcej dowodów na to, że nadmiar azotu zmniejsza różnorodność biologiczną. W Europie zanikają torfowiska przystosowane do gleb o niskiej zawartości azotu. W nowych warunkach zastąpią je trawy euroazjatyckie. Co gorsza, badania przeprowadzone w Stanach Zjednoczonych pokazują, że chociaż nadmiar azotu początkowo stymuluje rozwój roślinności, to ostatecznie nie zmniejsza zagrożenia globalnym ociepleniem. Okazało się bowiem, że w przypadku śmierci gatunków roślin nawożonych znaczną ilością azotu, ich bogate w azot tkanki stymulują rozwój mikroorganizmów glebowych, które rozkładają martwą materię i uwalniają z niej CO2. W rezultacie do atmosfery uwalnia się więcej dwutlenku węgla niż w przypadku śmierci „normalnych” roślin.