Các nhà khoa học chỉ phát hiện ra quá trình các loại đậu lấy nitơ từ không khí chuyển hóa thành amoniac vào cuối thế kỷ 19, gần một trăm năm sau khi họ phát hiện ra nitơ nguyên tố. Các mô đặc biệt trên rễ cây họ đậu cung cấp một nơi trú ẩn an toàn cho hàng ngàn vi khuẩn cố định nitơ. Những vi khuẩn này cung cấp nitơ dồi dào ở dạng hữu ích nhất cho sự phát triển của thực vật.
Sau khi vụ mùa được thu hoạch, phế phẩm của chúng phân hủy và cung cấp nitơ hữu ích cho đất để các cây khác có thể sử dụng nó. Vì thế, những cây trồng họ đậu này thậm chí còn như một loại phân xanh, bằng cách cày những cây họ đậu vào đất, chúng sẽ cung cấp nhiều nitơ hơn cho đất trồng.
Nhưng cây họ đậu còn mang lại nhiều lợi ích hơn nữa, ngoài việc giảm đáng kể lượng phân đạm hóa học mà các trang trại sử dụng. Đa dạng hóa luân canh cây trồng với các loại đậu có thể làm giảm tỷ lệ mắc bệnh và sâu bệnh cho cây ngũ cốc bằng cách cắt giảm vòng đời của chúng giữa các năm và giảm nhu cầu về thuốc trừ sâu.
Nhờ bộ rễ sâu ăn sâu vào đất, nhiều loại đậu cũng có khả năng chống hạn hán cao hơn so với các loại cây trồng thông thường. Hoa của cây họ đậu cung cấp một nguồn mật hoa và phấn hoa tuyệt vời cho côn trùng. Cuối cùng, bổ sung nhiều loại đậu hơn trong chế độ ăn uống của con người mang lại nhiều lợi ích sức khỏe.