固氮菌是一類細菌，能夠將空氣中的氮氣轉化為氮素，供植物利用。
固氮菌屬於細菌的一科，其菌體通常為桿狀、卵圓形或球形，革蘭氏染色陰性，它們是好氧、厭氧或兼性厭氧的有機營養型細菌。固氮菌包括多個屬，如固氮菌屬、氮單孢菌屬、拜耶林克氏菌屬和德克斯氏菌屬。
固氮菌主要分為三類，包括自生固氮菌、共生固氮菌和聯合固氮菌。自生固氮菌在土壤中獨立進行固氮；共生固氮菌則在與特定植物共生時才能有效地固氮，例如根瘤菌與豆科植物共生形成根瘤，從而固氮；聯合固氮細菌則與植物形成一種非豆科植物的共生關係。
此外，固氮菌在提高土壤肥力和促進植物生長方面發揮著重要作用。例如，根瘤菌與豆科植物共生時，不僅能夠為植物提供氮素，還能促進植物的生長，使植物枝繁葉茂。