他の用途も重要ですが、元素状窒素の大部分は窒素化合物の製造に消費されます。 窒素分子の原子間の三重結合は非常に強く（1モル当たり226キロカロリー、水素分子の2倍以上）、窒素分子を他の組み合わせにすることは難しい。

窒素を固定する（化合物に元素状窒素を取り込む）主な商業方法は、アンモニアを合成するハーバーボッシュ法である。 このプロセスは、第一次世界大戦中、ドイツがチリ産硝酸塩への依存度を下げるために開発された。

大量の窒素を水素とともに使用して、刺激臭のある無色の気体であるアンモニア（NH3）を生成する。 商業的なアンモニア合成の主な方法はハーバーボッシュ法である。 アンモニアは、商業的に利用される2つの主要な窒素化合物のうちの1つで、他の重要な窒素化合物の製造にも数多く利用されています。 商業的に合成されたアンモニアの大部分は、硝酸（HNO3）と硝酸塩（硝酸の塩およびエステル）に変換されます。 アンモニアは、アンモニア・ソーダ法（ソルベー法）でソーダ灰（Na2CO3）を製造する際に使用されます。 アンモニアはまた、ロケット燃料や多くの工業プロセスで使用される無色の液体、ヒドラジン（N2H4）の製造にも使用されます。 無色で腐食性の強い液体で、肥料、染料、医薬品、火薬の製造に多く使用されます。 尿素（CH4N2O）は、肥料に含まれる窒素の最も一般的な供給源です。 アンモニアと硝酸の塩である硝酸アンモニウム（NH4NO3）は、人工肥料の窒素成分として、また重油と組み合わせて火薬（ANFO）としても使用される。

酸素とともに窒素は、窒素が+1酸化状態である亜酸化窒素（N2O）や+2状態である一酸化窒素（NO）、+4状態である二酸化窒素（NO2）など、いくつかの酸化物を形成している。 窒素酸化物の多くは非常に揮発性が高く、大気汚染の主要な原因となっている。 亜酸化窒素は笑気ガスとも呼ばれ、麻酔薬として使用されることがある。吸入すると軽いヒステリーを起こす。 一酸化窒素は酸素と急速に反応して褐色の二酸化窒素を生成し、硝酸の製造の中間体であり、化学プロセスやロケット燃料に利用される強力な酸化剤です。

また、金属と窒素を直接結合して、通常は高温で生成される固体の窒化物が重要視されています。 合金鋼をアンモニア雰囲気で加熱したときに生成される硬化剤も含まれ、これは窒化と呼ばれるプロセスである。 ホウ素、チタン、ジルコニウム、タンタルは特殊な用途に使われる。 例えば、窒化ホウ素（BN）の結晶形はダイヤモンドとほぼ同じ硬度で、酸化されにくいので、高温研磨剤として有用である。 シアン化水素（ホルモニトリル、HCN）は揮発性が高く猛毒のガスで、燻蒸、鉱石濃縮、その他さまざまな工業プロセスで使用される。 5250>

アジドは、無機物でも有機物でもよく、窒素原子を3つ含む化合物で、(-N3)で表されます。 ほとんどのアジドは不安定で衝撃に非常に弱い。 アジ化鉛（Pb(N3)2）のように雷管やパーカッションキャップに使用されるものもある。 アジドはハロゲン化合物と同様に、いわゆるアジド基の置換によって他の物質と容易に反応し、多くの種類の化合物を生成する

窒素は何千もの有機化合物を形成する。 既知の種類のほとんどは、アンモニア、シアン化水素、シアンゲン、亜硝酸または硝酸に由来するとみなすことができる。 例えば、アミン、アミノ酸、アミド類はアンモニアに由来するか、またはアンモニアと密接な関係があります。 ニトログリセリン、ニトロセルロースは硝酸のエステルである。 ニトロ化合物は、硝酸と有機化合物の反応（ニトロ化という）により得られる。 亜硝酸塩は亜硝酸（HNO2）から得られる。 ニトロソ化合物は、有機化合物に亜硝酸を作用させることで得られます。 プリンやアルカロイドは、1つ以上の炭素原子を窒素で置換した複素環式化合物である

。