Nitrogen membantu mengekalkan kepelbagaian kehidupan tumbuhan, keseimbangan antara haiwan meragut dan pemangsa, dan proses yang mengawal pengeluaran dan berbasikal karbon dan pelbagai mineral tanah. Ia didapati dalam kepekatan terkawal di banyak ekosistem, baik di darat dan di laut. Pembakaran bahan api fosil dari pelbagai proses perindustrian menambah sebatian nitrogen dan nitrogen oksida ke atmosfera, yang menjejaskan keseimbangan nitrogen semula jadi, mencemarkan ekosistem dan mengubah ekologi seluruh kawasan.
Peningkatan kepekatan nitrous oksida secara global menambah kepada kesan rumah hijau, yang terus-menerus memanaskan Bumi. Pembebasan oksida nitrik ke udara dalam kuantiti yang banyak menyebabkan hujan asap dan asid yang mencemarkan atmosfera, tanah dan air serta memberi kesan kepada tumbuh-tumbuhan dan haiwan. Peningkatan nitrogen dan nitro oksida disebabkan oleh automobil, loji janakuasa dan pelbagai industri.
Sebagai penapis nitrous oksida ke dalam tanah, ia kehilangan nutrien seperti kalsium dan kalium, yang penting untuk mengekalkan keseimbangan dalam ekosistem tumbuhan. Dengan kehilangan sebatian ini, penurunan kesuburan tanah. Juga, tanah menjadi lebih berasid, seperti sistem aliran dan tasik kerana nitrogen memakan bekalan air. Nitrogen diangkut dalam kuantiti yang banyak dari sungai ke estuari dan kawasan air pesisir, di mana ia dianggap sebagai bahan pencemar.
Ini kecewa dalam keseimbangan kitaran nitrogen mempengaruhi kepelbagaian biologi. Tumbuhan yang telah menyesuaikan diri dengan berjuta-juta tahun ke perjuangan tanah nitrogen rendah untuk bertahan hidup. Ini seterusnya mempengaruhi mikroba dan kehidupan haiwan yang bergantung kepada tumbuh-tumbuhan untuk makanan. Pada akhirnya, manusia terjejas. Penurunan output dari perikanan difokuskan kepada sebahagian daripada nitrogen yang berlebihan dalam ekosistem pantai.
Peningkatan kepekatan nitrogen sukar untuk dikesan, tetapi saintis dari Universiti Brown di Rhode Island mengukur kehadiran isotop nitrogen yang berbeza untuk mencari sumber nitrogen di kawasan yang berbeza. Para saintis mendapati bahawa nisbah nitrogen-14 hingga nitrogen-15, berdasarkan teras ais yang diambil di Greenland, telah berubah sejak Revolusi Perindustrian. Dengan rekod nitrat kembali ke 1718, perubahan terbesar dalam nisbah berlaku antara 1950 dan 1980, selepas pelepasan bahan api fosil meningkat dengan pesat.