Có khoảng trên 300.000 tấn N có trong không khí trên một hectare đất. Trong khí quyển, khí nitơ (N₂) chiếm vào khoảng 78% không khí, dạng này là một trong các nguồn cung cấp đạm cho cây trồng. Tuy nhiên, do cầu nối (liên kết ba) rất chặt giữa hai nguyên tố N làm cây không thể sử dụng trực tiếp dụng đạm N₂. Hàm lượng N trong tầng đất mặt thông thường khoảng 0,02- 0,5%, trị số khoảng 0,15% là trị số trung bình đối với đất canh tác. Một hectare đất như thể có thể chứa 3,5 tấn N trong tầng A và khoảng 3,5 tấn N trong các tầng bên dưới.

       Hầu hết N trong đất ở dạng đạm hữu cơ. Dạng này chiếm vào khoảng trên 90% tổng số đạm, còn lại là đạm vô cơ. Các hợp chất đạm vô cơ hiện diện trong đất gồm oxid nitrous (N₂O), nitric oxide (NO), nitrogen dioxide (NO₂), amonia (NH₃), amonium (NH₄⁺), nitrite (NO₂^-), và nitrate (NO₃^-). Bốn dạng đầu ở thể khí và thường hiện diện với hàm lượng nhỏ. Ba dạng sau ở dưới dạng ion được tìm thấy trong dung dịch đất. 

        Nitrite và nitrate được tìm thấy dưới dạng ion khuyếch tán tự do trong dung dịch đất. Hầu hết amonium tìm thấy dưới dạng trao đổi và không trao đổi, chỉ một ít được tìm thấy dưới dạng ion trong dung dịch đất.

      Thông thường dạng amonium trao đổi và hoà tan trong dung dịch đất, nitrite và nitrate chiếm ít hơn 2% tổng số đạm trong đất. Đạm NH₄⁺, NO₃^-, và NO₂^-, được tạo thành từ sự phân huỷ hảo khí của các hợp chất hữu cơ trong đất hoặc từ phân bón. Tuy có hàm lượng nhỏ, nhưng rất cần thiết đối với cây trồng. 

       Một vài khoảng sét như Vermiculite và Smectite có khả năng giữ đạm NH₄⁺, giữa các phiến sét. Số lượng đạm bị kèm giữ thay đổi tuỳ theo tính chất và số lượng sét hiện diện, có tối đa là 8% chất đạm toàn phần ở lớp đất mặt và 40% ở lớp đất dưới sâu bị kềm giữ bởi sét. Chất đạm bị kềm giữ bởi sét rất chậm hữu dụng đối với cây trồng.