自然固氮主要包括以下幾種方式：
生物固氮：這是通過固氮微生物的幫助，例如豆科植物的根瘤菌、牧草和其他禾本科作物根部的固氮螺旋桿菌，以及一些原核低等植物，這些固氮微生物體內含有固氮酶，能夠吸收大氣中的氮氣分子，將其轉變成氨及銨離子。
高能固氮：這種方式是通過雷雨放電，利用閃電的巨大能量，將大氣中的氮氣最終變成硝酸鹽肥料。
自然固氮：還包括自生固氮和共生固氮。自生固氮菌能夠在艱苦獨特的環境中生長，如沙漠裏的髮菜，以及海洋中的某些藻類。共生固氮菌則通過與植物共生，爲植物提供氮素，如在甘蔗生產中使用的聯合固氮體系。
以上三種方式都屬於自然固氮，它們分別利用不同的機制和環境條件來固定空氣中的氮氣，供植物和其他生物使用。