氮素转化，是指土壤中含氮物质通过生物化学、物理化学、物理和化学作用所发生的形态和状态的变化。主要转化过程包括氮素矿化-生物固持作用、铵的黏土矿物固定-释放、铵的吸附和解吸、硝化作用、硝酸盐的还原、反硝化作用以及氨挥发等，有时将生物固氮作用也纳入氮素转化中。土壤中氮素的各种转化过程之间有着密切的联系，并在一定程度上存在着相互竞争。

如土壤中加入的铵可进行多种转化作用：生物固持、硝化作用、黏土矿物固定作用和氨挥发等，各过程进行的速率决定于土壤的理化性质和生物活性以及环境条件等，在农田土壤中，还受作物生长和农田管理（如氮肥和有机肥施用、耕作以及抑制剂的施用等）的影响。土壤中氮素的转化直接影响作物的氮素营养状况和氮素的损失。