Ce chapitre décrit les phénomènes généraux de circulation de l’azote dans l'environnement en pointant les spécificités des activités d’élevage. L’azote est un élément constitutif de tout être vivant, il est indispensable à la vie. Très abondant sous forme de diazote (N2), il n’est utilisable que par certains microorganismes, dont les Rhizobium impliqués dans la fixation symbiotique d’azote par des légumineuses. Pour les autres êtres vivants,l’azote n’est utilisable que sous des formes réactives. Ces formes réactives se transforment et circulent dans l’air,l’eau, le sol et les matières vivantes selon des processus physiques, biologiques et chimiques qui sont représentés par une « cascade de transferts et transformation de l’azote », conduisant à une cascade d’impacts.Jusqu’au début du 20e siècle, la fixation symbiotique et le recyclage de l’azote grâce aux déjections animales fournissaient l’amendement organique nécessaire au maintien de la fertilité des sols. La mise au point du procédé Haber-Bosch a permis la synthèse industrielle d’ammoniac à partir de diazote et rendu possible la fertilisation des sols sans association avec l’élevage. Dans les années 2000, la fixation industrielle d’azote(environ 100 Mt d’azote réactif produits/an dans le monde) correspond à plus du triple de la fixation par les légumineuses cultivées. Mais l’efficience de l’azote en agriculture est faible : près de la moitié ou davantage des quantités consommées se dispersent dans l'environnement. Ces fuites ont des impacts divers qui interviennent à différentes échelles spatiales (locales à globale) et temporelles. L’élevage a une contribution importante dans les fuites d’origine agricole, principalement pour trois composés : l’ammoniac qui contribue à l’acidification, à l’eutrophisation des milieux, et à la formation de particules atmosphériques ; le nitrate qui dégrade la qualité de seaux ; et le protoxyde d’azote qui est un puissant gaz à effet de serre et participe à la destruction de l’ozone stratosphérique.