固氮酶是一種能夠將氮分子還原成氨的酶。固氮酶是由兩種蛋白質組成的：一種含有鐵，叫做鐵蛋白，另一種含鐵和鉬mo3+，稱為鉬鐵蛋白。鉬鐵蛋白中含有7個鐵，9個硫，1個鉬，1個中心碳。
1960年 ,人們獲得了無細胞的固氮酶提取液,在此基礎上 , Carnahan和 Mortenson等成功地實現了體外固氮 。 Bullen和 LeComte進一步分離出固氮酶的兩個組分鉬鐵蛋白 (MoFe蛋白 )和鐵蛋白 (Fe蛋白 )。這兩種蛋白單獨存在時 ,都無固氮酶活性 ,只有二者整合在一起 ,形成復合體后 ,才具有固氮酶活性 (因為這兩種物質作為電子載體能夠起到傳遞電子的作用）。 生物固氮原理簡介 ：生物固氮是固氮微生物特有的一種生理功能，這種功能是在固氮酶的催化作用下進行的。 固氮微生物需氧，而固氮必須是在嚴格的厭氧微環境中進行。組成固氮酶的兩種蛋白質，鉬鐵蛋白和鐵蛋白，對氧極端敏感，一旦遇氧就很快導致固氮酶的失活，而多數的固氮菌都是好氧菌，它們要利用氧氣進行呼吸和產生能量。