共生固氮是一種生物固氮方式，涉及固氮微生物與植物之間建立的緊密共生關係。在這種關係中，固氮微生物將大氣中的分子態氮轉化為化合態氮，尤其是氨，這對於植物的生長發育至關重要。共生固氮體系主要包括兩類：
豆科植物與根瘤菌的共生固氮。根瘤菌侵入豆科植物的根部，形成根瘤結構，並在其中進行固氮作用。這種共生關係是自然界中固氮效率最高、套用最廣的體系之一。
非豆科植物與微生物的共生固氮。這類體系包括非豆科植物與放線菌和藍藻等微生物的共生，例如，某些蕨類植物與藍藻形成的共生固氮體系。
在共生固氮過程中，植物為固氮微生物提供生活所需的能源和碳源，而固氮微生物則將固定的氮素提供給植物，作為合成胺基酸和蛋白質的氮源。這種互利共生關係對自然界的氮素循環具有重要意義。