在空气中占总体积78.16％的是氮气。氮是在1771年被瑞典化学家舍勒发现的。
纯净的氮气，在常温下是无色无味的气体，此空气略轻；在-195.5℃时成无色的液体。如果温度低至-240℃以下，液体氮就凝结为雪花般的白色晶体。
氮气在平常的温度下，化学性质很不活泼，既不助燃，也不能帮助呼吸。这样，舍勒最初把它命名为“无用的空气”。有离态的氮气，用途并不很广——人们只是利用它的孤独的脾气：在电灯泡里灌有氮气，可以减慢钨丝的挥发速度。在博物馆里，那些贵重而罕有的画页、书卷，常常保存在充满氮气的圆筒里，因为蛀虫在氮气中不能生存，当然也就无法捣乱了。医治肺结核的“人工气胸术”，也是把氮气（或空气）打进肺结核病人的胸腔里，压缩有病灶的肺叶，使它得到休息。最近，我国还应用氮气来保存粮食，叫做“真空无氮储粮”。
然而，氮气真的是“无用的空气”吗？不，恰恰相反。
氮气在高温下十分活泼，能与许多东西化合。例如，在高温、高压与催化剂的作用下，氮气能与氢气化合，变成氨。氨俗称阿摩尼亚。夏天，从存放冰棍的冰箱旁，有时会逸出一股刺鼻的臭味，那便是氨，因为氨很易液化，常被用作冷冻机里的冷冻剂。氨是制造氮肥的重要原料。氨与硫酸化合，便制成最常用的化肥——硫酸铵（俗称肥田粉）。氨与二氧化碳化合。可制成尿素——碳酸酰胺。氨溶解在水中。便成了氨水。氨水是成本低廉、肥效很好的速效氮肥。其他氮肥如氯化铵、硝酸氨、碳酸按，磷酸按（氮磷复合肥料）等，都是以氨为原料的。不过，氨具有强烈的刺激性，对人体是有毒的。空气中如果含有0.5％的氨，便会强烈刺激人的鼻黏膜。严重氨中毒时，会使人气喘，发生眼睛和呼吸系统的疾病，以至使人昏迷。
氨经氧化以后，可制造著名的强酸——硝酸。硝酸是无色的液体，具有很强的酸性与氧化性。稀硝酸能迅速腐蚀铁，而浓硝酸却可装在铁器中——因为浓硝酸会氧化铁器的表面，生成一层氧化膜，而使内部的铁不被腐蚀。用硝酸可制造黄色炸药——梯恩梯（三硝基甲苯）、五光十色的各种染料、著名的消炎药物——磺胺。
这样，氮成了氮肥、炸药、染料、制药工业的“主角”。
氮还是“生命的基础”。一切生命现象，都离不了蛋白质，而氮就是组成蛋白质的重要成分。羊毛、蚕丝、头发、指甲、羽毛以及人体中的各种酶、激素、血红蛋白，都是蛋白质。牛奶、鸡蛋、黄豆等都含有大量的蛋白质。蛋白质则是由氨基酸组成的。味精，就是一种氨基酸——麸氨酸（常用的是它的钠盐）。
蛋白质是与生命现象紧密联系在一起的：不论在什么地方，只要我们遇到生命，那里就有蛋白质；不论在什么地方，只要我们遇到不处于解体过程的蛋白质，我们也无例外地可发现生命现象。恩格斯在《反杜林论》中指出：“如果化学有一天能够用人工方法制造蛋白质，那么这样的蛋白质就一定会显示出生命现象……”研究人工合成蛋白质，具有重要的意义。1965年我国在世界上第一次人工合成了具有生物活力的蛋白质——结晶牛胰岛素。在“文革”期间，成功地用X光衍射法完成了分辨率为2.5埃的猪胰岛素晶体结构的测定工作。现在，正为进一步揭开生命现象的本质而努力。
另外，我国广泛应用制革新工艺——酶法脱毛。用蛋白酶脱毛，不仅成本低，质量好而且大大减轻工人的劳动强度。正因为氮是“生命的基础”，所以植物也离不了氮。缺少了氮，庄稼便长得又瘦又小，叶子发黄，花小而不易受孕，果实小而不饱满。因为氮不仅是庄稼制造叶绿素的原料。而且是庄稼制造蛋白质的原料。据统计，全世界的庄稼，在1年之内，要从土壤里摄取4000多万吨氮。也正因为这样，被誉为庄稼生长的“三大要素”——氮、磷、钾中的一个。氮不仅在工业上很重要，在农业上也很重要。
在豆科植物的根部，常常长着许多小疙瘩——根瘤。根瘤里住着根瘤菌。根瘤菌能够直接从空气中吸取氮气，制造氮肥。正因为这样，在种植豆科作物时，常不需施用太多的氮肥。目前，在我国农村广泛使用的“5406”菌肥，也是一种固氮菌肥。
在大自然中，氮约占地壳总重量的0.04％，其中绝大部分集中在空气中。另外，硝石（即硝酸钠）中也含有很多氮。氮的希腊文原意，便是“来自硝石”。拉丁美洲的智利盛产硝石。在土壤中，一般也含有微量的硝酸钾、硝酸钠、硝酸钙等氮化物。
