Les métaux peuvent affaiblir la forte triple liaison azote-azote de diverses manières. Un mécanisme courant implique le don de la densité électronique du métal à la molécule d’azote. Ce don affaiblit le lien en réduisant la densité électronique entre les atomes d'azote. Un autre mécanisme implique la formation de liaisons métal-azote. Ces liaisons entrent en compétition avec la liaison azote-azote pour la densité électronique, affaiblissant encore davantage la triple liaison.

La capacité d'un métal à affaiblir la liaison azote-azote est influencée par un certain nombre de facteurs, notamment l'électronégativité du métal, son rayon atomique et son état d'oxydation. Les métaux à faible électronégativité sont plus susceptibles de céder leur densité électronique à l'azote, tandis que les métaux à faible rayon atomique sont plus susceptibles de former des liaisons métal-azote. Les métaux dans des états d’oxydation élevés sont plus susceptibles d’affaiblir la liaison azote-azote que les métaux dans des états d’oxydation faibles.

Certains métaux particulièrement efficaces pour affaiblir la liaison azote-azote comprennent le lithium, le sodium, le potassium, le calcium et le magnésium. Ces métaux sont tous relativement électropositifs et possèdent de petits rayons atomiques. On les trouve également couramment dans des états d’oxydation élevés.

L'affaiblissement de la liaison azote-azote par les métaux est important dans un certain nombre de processus biologiques et industriels. Par exemple, l'enzyme nitrogénase, présente dans certaines bactéries, utilise le fer et le molybdène pour affaiblir la liaison azote-azote afin de convertir l'azote atmosphérique en ammoniac. Ce processus est essentiel à la synthèse des protéines et autres composés azotés.

Dans l'industrie, l'affaiblissement de la liaison azote-azote par les métaux est utilisé dans divers processus, notamment la production d'engrais, d'explosifs et de nylon.