Il nitrati sono composti inorganici composti da un atomo di azoto e tre atomi di ossigeno. L'atomo di azoto si trova nello stato di ossidazione +5 al centro di un triangolo formato dai tre atomi di ossigeno. I nitrati si formano in natura dalla decomposizione di composti azotati come le proteine o l'urea. In questa decomposizione si formano rispettivamente ammoniaca o ammonio. In presenza di ossigeno, questo viene ossidato da microrganismi del tipo nitrobacter ad acido nitrico, che attacca eventuali basi (generalmente carbonati) presenti nel mezzo, formando il nitrato corrispondente.
Un'altra fonte di formazione è rappresentata dagli ossidi di azoto, generati nelle scariche dei fulmini dei temporali dall'azoto e dall'ossigeno presenti nell'aria. L'acqua piovana forma acido nitrico, che attacca i carbonati e altri minerali basici per formare i nitrati corrispondenti.
L'ammoniaca costituisce la base per la produzione della fertilizzanti azotatiI fertilizzanti azotati più comuni sono l'ammoniaca anidra, l'urea (prodotta dall'ammoniaca e dall'anidride carbonica), il nitrato di ammonio (prodotto dall'ammoniaca e dall'acido nitrico), il solfato di ammonio (prodotto dall'ammoniaca e dall'acido solforico) e il nitrato di calcio o il nitrato di ammonio e calcare (risultato dell'aggiunta di calcare al nitrato di ammonio).