תוֹכֶן
מולקולת חנקן מורכבת משני אטומי חנקן המחוברים באמצעות קשר משולש. הקשר המשולש הופך את החנקן האטמוספרי ליציב יחסית. עם זאת, תרכובות חנקן רבות חייב את קיומם כדי חנקן אטמוספרי
תחמוצות חנקן
שלושה סוגים של תחמוצות טופס באופן טבעי מ חנקן אטמוספרי: דו תחמוצת החנקן (NO2), תחמוצת החנקן (NO) ו תחמוצת החנקן (N2O). תחמוצות אלה יוצרים כאשר ברק מייצר מספיק חום כדי לקדם תגובות בין חנקן חנקן מולקולות סמוכות
חומצה חנקתית
ברק בדרך כלל מתרחשת במהלך סערה, כך תחמוצות מזרז על ידי ברק עשוי להיות במגע עם מים. התוצאה היא עוד נגזרות חמצן הנקראות חומצה חנקתית (HNO3)
אמוניה
כחול ו ירוק cyanobacteria אצות להשתמש גז חנקן לבצע את הסינתזה של נגזרת חנקן נוספת הנקראת אמוניה (NH3). תהליך זה, הנקרא "קיבוע חנקן", מתרחש בדרך כלל בגושים של קטניות
מלחי חנקן
חנקן נכנס הרכב של מלחים מספר קרא חנקות, nitrites ו nitrites. לדוגמה, חומצה חנקתית הנוצרת באטמוספרה נכנסת לאדמה ומגיבה עם אמוניה ליצירת מלח הנקרא אמוניום חנקתי. חנקות אחרות גם בצורה טבעית, כגון נתרן חנקתי, אשר בשפע העולם שוכן במדבר אטקמה בצ'ילה
Amines
צמחים לא יכולים להשתמש בחנקן אטמוספרי ישירות, אבל הם להטמיע את נגזרות חנקן המסופקים על ידי ברק ו חנקן לתקן אורגניזמים. בעלי החיים ליהנות בעקיפין אלה נגזרות חנקן אותו, לאכול צמחים או צמחים אוכלי עשב. תאים צמחיים ובעלי חיים משתמשים בחנקן שהם רוכשים כדי לסנתז נגזרות חנקן אחרות, כגון אמינים. אמינים הם מולקולות משתנות, שבהן קבוצות אורגניות להחליף לפחות אחד משלושת אטומי המימן. תחליף עשוי להיות מתיל (-CH 3) קבוצה, טבעת פחמן או שרשרת פחמן.
חלבונים
תאים צמחיים ובעלי חיים מסנתזים גם קומפלקסים שמקורם בחנקן הנקרא חלבונים. בנוסף לחנקן, לחלבונים יש פחמן, מימן, חמצן ולפעמים גופרית. חלבונים מבניים משמשים מרכיבים של רקמות צמחים ובעלי חיים. חלק מהחלבונים, הנקראים אנזימים, משמשים כזרז לתגובות כימיות בתאי צמחים ובעלי חיים.
תרכובות זרחניות
כמה נגזרות חנקן מסונתז על ידי תאים צמחיים ובעלי חיים מכילים זרחן. ATP, NADPH, RNA ו- DNA הם דוגמאות משמעותיות. ATP ו NADPH לספק אנרגיה לתגובות הסלולר. הדנ"א מכיל את הגנים השולטים בתהליכי החיים, ועזרי רנ"א בסינתזה של חלבונים.
Nitrites ו Azo compounds
מעבדות כימיות לסנתז נגזרות פחמן רבים, nitriles ו תרכובות azo הן שתי דוגמאות. Nitriles הם תרכובות המכילות אטום פחמן המצורפת חנקן על ידי קשר משולשת. תרכובות Azo מכיל שני ניטרוגנים סמוכים המקושרים על ידי קשר כפול.