有些固氮微生物如固氮螺菌、雀稗固氮菌等，能够生活在玉米、雀稗、水稻和甘蔗等植物根内的皮层细胞之间。这些固氮微生物和共生的植物之间具有一定的专一性，但是不形成根瘤那样的特殊结构。这些微生物叫做联合固氮微生物，能够自行固氮。它们的固氮特点介于自生固氮和共生固氮之间，这种固氮形式叫做联合固氮。

1.防氧保护系统(好气性固定微生物需具备之);2.能量和电子供体，以及传递电子的电子载体系统3.固氮酶催化系统;4.氨、氨基酸同化成蛋白质系统共生固氮微生物生物固氮作用的条件则更复杂。催化此反应的酶是固氮酶。固氮酶是多功能的氧化还原酶，除了还原N2以外，还能还原多种类型的底物。