多くのマメ科植物は、その根系の根粒内に共生細菌であるリゾビアを含んでいる（ただし、イヌエンジュ属の植物はこの例外である）。これらの細菌は、大気中の分子窒素（N2）を窒素固定し、アンモニア（NH3）に変える特別な能力を持っている。その化学反応は以下の通りである: