Typpi on elintärkeä ravintoaine kasvien kasvulle, mutta sen imeytymiseen ja hyötykäyttöön vaikuttavat monimutkaiset ympäristötekijät ja maaperän kemialliset prosessit, jotka ovat herkkiä kosteudelle ja lämpötilalle. Tämän vuoksi on haastavaa laskea oikea määrä levitettävää typpi{1}}pohjaista lannoitetta, mikä aiheuttaa riskejä pohjavedelle ja ilmakehämme, jos sitä ei levitetä oikein.
Vaikka typpi muodostaa 78 prosenttia ilmakehästä, useimmat kasvit eivät pysty imemään sitä suoraan ilmasta. Sen sijaan ne imevät sen juuriensa kautta nitraattimuodossa, kun typpi sitoutuu happeen. Nitrifikaatio, maaperän mikro-organismien suorittama prosessi, muuttaa ammoniumin nitriiteiksi ja sitten nitraateiksi, mikä tekee siitä kasvien sulavaa.
Nitraatit liikkuvat hyvin maaperässä ja rankkasateet voivat huuhtoutua syvälle maahan. Jos nitraatteja pääsee pohjaveteen, vesi voi tulla myrkyllistä ihmisille. Lannoitteet voivat myös valua pois pellolta ja päästä pintavesiin. Liialliset ravinnepitoisuudet heikentävät veden laatua, mikä tunnetaan rehevöitymisenä. Lisäksi liiallinen maaperän kosteus tehostaa denitrifikaatiota, joka muuttaa jäljelle jääneet nitraatit takaisin typpikaasuksi ja palauttaa ne ilmakehään. Toista typen menetystä lannoitteen levityksen jälkeen kutsutaan haihtumiseksi. Tämä prosessi sisältää ammoniakkikaasun häviämisen ilmakehään. Häviön suuruus riippuu sääolosuhteista, lannoitteen tyypistä ja levitystavasta. Nitraattilannoitteet voivat auttaa minimoimaan haihtumista. Sitä vastoin suuremmat typpihäviöt ovat tyypillisiä ureaa sisältäville lannoitteille erityisesti silloin, kun niitä levitetään maan pinnalle kuumalla säällä, jossa ei ole riittävästi kosteutta.
