El procés es combina amb l'hidròlisi de 16 equivalents d'ATP i s'acompanya de la co-formació d'un equivalent d'H2. La conversió de N2 en amoníac es produeix en un clúster metàl·lic anomenat FeMoco, una abreviació del cofactor ferro-molibden. El mecanisme procedeix a través d'una sèrie de passos de protonació i reducció en què el lloc actiu de FeMoco hidrogena el substrat N2. En diatropes de vida lliure, l'amoníac generat per la nitrogènasa s'assimila en glutamat a través de la sintetasa glutamina / glutamatasa. La via dels gens microbians necessaris per a la fixació de nitrogen es distribueixen àmpliament en entorns tan diversos com FeMoco, una abreviació per al cofactor ferro-molibden.
Condicions anaeròbies