Nitrate und Ammoniumsalze wurden schon von Alchemisten benutzt. Carl Wilhelm Scheele wies 1771 Stickstoff als Bestandteil der Luft nach. Erstmals in dem Jahr 1774 wurde Ammoniak von Priestley dargestellt. Durch die Einführung des Frank-Caro-Verfahrens (Kalkstickstofferzeugung nach Adolf Frank und Heinrich Caro ) wurde der Luftstickstoff erstmals Anfang des 20. Jh. nutzbar gemacht. Ebenfalls Anfang des 20. Jahrhunderts wurden weitere wichtige Verfahren großtechnisch verfügbar. Zu diesen Verfahren zählen unter anderem die Gewinnung von Salpetersäure nach Birkeland -Eyde , die katalytische Ammoniakverbrennung nach Ostwald sowie die Ammoniaksynthese nach Haber und Bosch. 1906 gelang es dem niederländischen Physiker Heike Kamerlingh Onnes erstmals flüssigen Stickstoff mit -195,80 °C herzustellen.

In der Erdatmosphäre sind 75,5 Massen-% oder 78,7 Volumen-% Stickstoff. In der Erdkruste kommt Stickstoff ca. zu 0,03 Prozent vor. Stickstoffhaltige Mineralien sind relativ selten. In der Natur gibt es zahlreiche wichtige organische Stickstoffverbindungen, wie beispielsweise: Eiweiße, Nucleinsäuren, etc. Aufgebaut werden diese organischen Verbindungen aus NO₃^- und NH₄⁺ Ionen. Die Aufnahme dieser Nitrat- beziehungsweise Ammoniumionen erfolgen bei Pflanzen über die Wurzeln. Umgekehrt werden beim Abbau organischen Materials (beispielsweise durch Verwesung) diese Ionen wieder frei gesetzt und stehen dem Stoffkreislauf wieder zur Verfügung (Stickstoffkreislauf).

Primär wird Stickstoff heute durch die fraktionierte Destillation verflüssigter Luft gewonnen. Alternativ kann Stickstoff auch durch das Binden des Luftsauerstoffes an Kohle und das anschließende Auswaschen des entstandenen Kohlendioxides gewonnen werden. Im Labor kann reiner Stickstoff durch Erhitzen wässriger Ammoniumnitritlösung (NH₄NO₂ -> N₂ +H₂O) oder durch die Thermolyse von Natriumazid dargestelllt werden.

Molekularer Stickstoff ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas, welches bei tiefen Temperaturen zu einer farblosen Flüssigkeit kondensiert. Stickstoff ist in Wasser wenig löslich (2,33 ml Stickstoff in 100 ml Wasser bei 0 °C)

Stickstoff geht in seinen Verbindungen vorzugsweise kovalente Beziehungen ein. In der 2s²p³ Konfiguration führt die Bildung von drei Kovalenzen zur Oktettkompletierung. Verbindungen in denen dieser Bindungstypus vor kommt sind beispielsweise:

• Ammoniak
• Amine
• Hydrazin
• Hydroxylamin

Diesen Verbindungen ist allen eine triagonale pyramidale Struktur und ein freies Elektronenpaar zu eigen. Über dieses freie Elektronenpaar können diese Verbindungen als Nucleophile und als Basen agieren.

Der in der Natur vorkommende molekulare Distickstoff N₂ ist durch die in dem Stickstoffmolekül vorhandene stabile Dreifachbindung und die damit verbundene hohe Bindungsdissoziationsenergie von 942 kJ/mol sehr reaktionsträge. Entsprechend hoch ist die erforderlichen Aktivierungsenergie, die gegebenenfalls durch geeignete Katalysatoren verringert werden kann.

In einer Veröffentlichung in dem August 2004 gaben Forscher vom Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz bekannt, dass sie unter Drücken von über 110 GPa bei einer Temperatur von über 2 Tausend K eine neue kristalline Form, sogenannten polymeren Stickstoff mit Einfachbindungen erzeugt haben [1] (http://www.mpg.de/bilderBerichteDokumente/dokumentation/pressemitteilungen/2004/pressemitteilung200408022/index.html).

Verbindungen, in denen Stickstoff vorkommt:

• Stickstoffmonoxid
• Stickstoffdioxid
• Distickstoffoxid
• Aminosäuren
• Peptide
• Proteine
• Spermin
• Jodstickstoff
• Farbstoffe
• Nitrate, Nitrite, Nitride

Technisch wird Stickstoff zur Synthese von Ammoniak und Kalkstickstoff sowie als Schutzgas beim Schweißen, als Lampenfüllung und bei chemischen Reaktionen benutzt. Darüber hinaus finden Stickstoffverbindungen mannigfaltige Anwendungen in dem Bereich der organischen Chemie und dienen als Düngemittel.

Stickstoff, der in organisch gebundener Form vorliegt, kann qualitativ mittels Lassaignesche Probe und quantitativ mittels der Kjeldahlsche Stickstoffbestimmung oder Elementaranalyse erfasst werden.