Proses ini digabungkan dengan hidrolisis 16 ekuivalen ATP dan disertai dengan koformasi satu ekuivalen H2. Konversi N2 menjadi amonia terjadi pada cluster logam yang disebut FeMoco, singkatan untuk kofaktor besi-molibdenum. Mekanisme ini berlangsung melalui serangkaian langkah protonasi dan reduksi di mana situs aktif FeMoco menghidrogenasi substrat N2. Dalam kehidupan bebas, amonia yang dihasilkan oleh nitrogenase diserap ke dalam glutamat melalui sintesis glutaminase / glutamatase.
kondisi anaerob