Ongeveer 80% van onze atmosfeer bestaat uit stikstof of N2 (stikstofgas). De term ‘stikstof’ zoals bedoeld en gebruikt in de stikstofproblematiek heeft betrekking op een verzameling chemische verbindingen met het atoom stikstof (N). In geoxideerde vorm heten die verbindingen stikstofoxiden (NO en NO2 (Stikstofdioxide) ,ook wel weergegeven als NOx (Stikstofoxiden)) en in gereduceerde vorm, ammoniak (NH3 (ammoniak)).
Daarnaast bestaat stikstof voor een kleiner deel uit stoffen die uit chemische reacties in de atmosfeer uit stikstofoxiden en ammoniak kunnen ontstaan. Voorbeelden hiervan zijn nitriet, nitraat en ammonium (NO2-, NO3-, NH4+ ) in wolken- en regenwater; ammoniumsulfaat en –nitraat als aerosolen (zwevende deeltjes in de lucht): (NH4)SO4, (NH4)NO3. Ook zijn er nog organische stikstofverbindingen; dat is stikstof dat in tegenstelling tot inorganisch stikstof, verbindingen met koolstofatomen bevat. Voorbeelden van organische stikstofverbindingen zijn: amines, aminozuren en eiwitten, ureum. Organisch stikstof vormt in Nederland slechts een klein deel van de stikstofbelasting en wordt niet meegenomen in de stikstofproblematiek.