Os metais podem enfraquecer a forte ligação tripla nitrogênio-nitrogênio de várias maneiras. Um mecanismo comum envolve a doação de densidade eletrônica do metal para a molécula de nitrogênio. Esta doação enfraquece a ligação, reduzindo a densidade eletrônica entre os átomos de nitrogênio. Outro mecanismo envolve a formação de ligações metal-nitrogênio. Essas ligações competem com a ligação nitrogênio-nitrogênio pela densidade eletrônica, enfraquecendo ainda mais a ligação tripla.

A capacidade de um metal enfraquecer a ligação nitrogênio-nitrogênio é influenciada por vários fatores, incluindo a eletronegatividade do metal, seu raio atômico e seu estado de oxidação. Metais com eletronegatividades baixas têm maior probabilidade de doar densidade eletrônica ao nitrogênio, enquanto metais com raios atômicos pequenos têm maior probabilidade de formar ligações metal-nitrogênio. Metais em estados de alta oxidação têm maior probabilidade de enfraquecer a ligação nitrogênio-nitrogênio do que metais em estados de baixa oxidação.

Alguns metais que são particularmente eficazes no enfraquecimento da ligação nitrogênio-nitrogênio incluem lítio, sódio, potássio, cálcio e magnésio. Esses metais são todos relativamente eletropositivos e possuem pequenos raios atômicos. Eles também são comumente encontrados em estados de alta oxidação.

O enfraquecimento da ligação nitrogênio-nitrogênio pelos metais é importante em vários processos biológicos e industriais. Por exemplo, a enzima nitrogenase, encontrada em algumas bactérias, utiliza ferro e molibdênio para enfraquecer a ligação nitrogênio-nitrogênio, a fim de converter o nitrogênio atmosférico em amônia. Este processo é essencial para a síntese de proteínas e outros compostos contendo nitrogênio.

Na indústria, o enfraquecimento da ligação nitrogênio-nitrogênio pelos metais é utilizado em diversos processos, incluindo a produção de fertilizantes, explosivos e náilon.