固氮作用的重要性體現在多個方面：
固氮作用是自然界氮循環的關鍵環節，它涉及將大氣中的氮氣轉化為可溶性的氮化合物，如氨和其他含氮化合物，這些化合物可以在生態系統中被廣泛利用，維持生態平衡與穩定。
固氮作用對農業生產和植物生長至關重要。許多農作物依賴固氮作用產生的氮化合物來滿足其生長發育所需的營養需求。例如，大豆等豆科作物通過與固氮菌的共生關係，有效利用大氣中的氮氣，這不僅減少了化肥的使用量，還有助於保護環境和土壤。
固氮作用還與全球氣候變暖等環境問題密切相關。例如，固氮過程中產生的氧化亞氮是一種強效的溫室氣體，對全球氣候變暖有重要影響。
因此，深入了解固氮作用及其與環境問題之間的關係，對於應對全球氣候變化具有重要意義。