Kväve hjälper till att upprätthålla växternas mångfald, balansen mellan betande djur och rovdjur och de processer som styr produktion och cykling av kol och olika jordmineraler. Det finns i kontrollerade koncentrationer i många ekosystem, både på land och i havet. Förbränning av fossila bränslen från olika industriella processer tillför kväve och kväveoxidföreningar till atmosfären, vilket förvärrar balansen mellan naturligt kväve, förorenar ekosystem och förändrar ekologin i hela regioner.
Ökade koncentrationer av kväveoxid globalt bidrar till växthuspåverkan, som stadigt värmer jorden. Utsläpp av kväveoxider i luften i stora mängder orsakar smog och surt regn som förorenar atmosfären, jord och vatten och påverkar växter och djur. Ökningen av kväve och kväveoxid orsakas av bilar, kraftverk och en mängd olika industrier.
När kväveoxider filtrerar in i jorden förlorar den näringsämnen som kalcium och kalium, vilket är viktigt för att upprätthålla en balans i växtens ekosystem. Med förlusten av dessa föreningar minskar jordens fertilitet. Jordar blir också betydligt surare, liksom strömsystem och sjöar när kvävet matas in i vattentillförseln. Kväve transporteras i stora mängder från floder till flodmynningar och kustvattenområden, där det betraktas som ett förorenande ämne.
Denna störning i balansen i kvävcykeln påverkar den biologiska mångfalden. Växter som har anpassats under miljoner år till låg kvävejord kämpar för att överleva. Detta påverkar i sin tur de mikroberna och djurliv som är beroende av växterna för mat. I slutändan påverkas människor. Minskande produktion från fisket tros delvis bero på överdrivet kväve i kustens ekosystem.
Ökningar av kvävekoncentrationer har varit svåra att spåra, men forskare från Brown University i Rhode Island mäter förekomsten av olika kväveisotoper för att hitta källan till kväve i olika områden. Forskare har funnit att kväve-14 till kväve-15-förhållanden, baserat på iskärnor tagna i Grönland, har förändrats sedan den industriella revolutionen. Med en registrering av nitrater som gick tillbaka till 1718, hände den största förändringen i förhållandet mellan 1950 och 1980, efter att fossila utsläpp snabbt ökade.