Le piante sono in grado di sintetizzare la sostanza organica a partire da elementi semplici che trovano nell'ambiente: dall'aria e dall'acqua prendono l'ossigeno, l'idrogeno ed il carbonio, dal suolo gli altri elementi, come azoto, fosforo e potassio.
L'azoto è uno degli elementi che più contribuisce alla crescita e allo sviluppo dei vegetali e per questo viene fornito con i fertilizzanti chimici e i concimi organici - letame e reflui provenienti dagli allevamenti zootecnici - alle piante coltivate.L'agricoltura non è l'unica fonte di immissione di azoto nell'ambiente. Altro ne arriva al terreno, sottoforma di composti azotati, dagli scarichi urbani e industriali e dalle combustioni, oltre che dai normali processi di decomposizione dei diversi ecosistemi ( mineralizzazione della sostanza organica). Una quota di azoto arriva al suolo anche grazie ai processi di azotofissazione svolti sia dai batteri azotofissatori liberi e, soprattutto, dai batteri simbionti delle piante leguminose. Le piogge infine trasportano con sé l'azoto presente sotto diverse forme nell'atmosfera inquinata dagli scarichi industriali.
Dal punto di vista chimico l'azoto si trova nel terreno sottoforma di sali nitrati e sali ammoniacali. Sono entrambi solubili in acqua, ma con un diverso comportamento nei confronti del potere adsorbente del terreno: i sali ammoniacali vengono trattenuti, mentre i nitrati sono trasportati in profondità dall'acqua che scende per gravità e che va a rimpinguare la falda idrica. 
In tempi recenti, dopo decenni di uso massiccio di azoto in agricoltura e di scarichi non regolamentati, è suonato un campanello d'allarme: l'azoto si accumula pericolosamente nell'ambiente, principalmente nelle parti verdi delle piante e nelle falde. E quindi può diventare tossico per l'uomo e gli animali che consumano i vegetali e l'acqua.
Il nitrato di per sé non è dannoso e per le sue proprietà antibatteriche è utilizzato nella lavorazione delle carni e dei salumi.
Nelle piante il contenuto di nitrati varia nelle diverse parti: nelle foglie e nei piccioli la concentrazione è maggiore rispetto ai frutti o ai tuberi. Dei nitrati ingeriti una piccola parte vengono trasformati in nitriti e questi ultimi in composti azoto nitrosi, per reazione con altre sostanze. La conseguenza più grave della presenza di tali sostanze è l'ossidazione dell'emoglobina, che diventa inadatta a trasportare l'ossigeno, perdendo cioè la sua funzione principale. Gli ortaggi a foglia larga che vengono consumati freschi, come le lattughe, la rucola o gli spinaci, possono perciò diventare i veicoli per trasferire sostanze potenzialmente tossiche ai consumatori.Per cercare di limitare i danni all'ambiente e tutelare la salute degli animali e dell'uomo, sia l'Unione Europea che la legislazione locale hanno provveduto ad emanare appositi regolamenti e leggi.
Il regolamento CE n.563/2002 fissa nuovi limiti massimi ammissibili per i nitrati contenuti negli ortaggi a foglia larga, come lo spinacio e le lattughe. I limiti vengono espressi in milligrammi per kilogrammo di prodotto fresco e variano da 2.000 mg per le lattughe coltivate all'aperto ai 4.500 mg per la lattuga coltivata al coperto.
Sempre dell'ottobre 2002 è le legge della Regione Piemonte che identifica aree in cui le falde presentano elevati contenuti di nitrati e nelle quali perciò è d'obbligo limitare l'uso della fertilizzazione azotata. Per ciascuna coltura la legge fissa i valori massimi di fertilizzazione azotata, espressi in kilogrammi di azoto per ettaro e per anno.
