Toprakta
yaşan birçok organizma, aerobik
olarak havadaki N2 gazını bağlama özelliğine sahiptir.
Azotobacterler N2 gazını simbiyoza
gerek duymaksızın bağlayabilen gram-negatif,
zorunlu aerob basillerden (çubuk şekilli hücrelerden) oluşur.
Nitrojen bağlayıcı serbest bakteriler alfa ya da gama proteobakterlerdir.
Azotobacterlerin bazı suşlarında
kamçı bulunur. Azotobakterler karbonhidrat, alkol veya organik
asit varlığında büyüyebilirler.
Azotobacter
spp.
Zorunlu
aerob olmalarına rağmen bu bakterilerde bulunan ve azot
bağlamak için gerekli olan nitrojenaz enzimi, oksijene karşı
duyarlıdır. Bu yüzden hücre içi O2 derişimi,
oksijenli solunum aracılığıyla belli bir seviyenin altında
tutulur.