人工固氮对于养活世界上不断增加的人口作了重大贡献，同时，它也通过全球氮循环带来了不少不良的后果，其中有些是威胁人类在地球上持续生存的生态问题。
大量有活性的含氮化合物进入土壤和各种水体以后对于环境产生的影响，其范围可能从局域卫生到全球变化，深至地下水，高达同温层。
流入池塘、湖泊、河流、海湾的化肥造成水体富营养化，藻类和蓝细菌种群大爆发，其尸体分解过程中大量掠夺其他生物所必须的氧，造成鱼类、贝类大规模死亡。
海洋和海湾的富营养化称为赤潮，某些赤潮藻类还形成毒素，引起如记忆丧失、肾脏和肝脏的疾病。一般来说，氮污染使土壤和水体的生物多样性下降。
