Metalen kunnen de sterke drievoudige stikstof-stikstofbinding op verschillende manieren verzwakken. Eén gemeenschappelijk mechanisme omvat de donatie van elektronendichtheid van het metaal aan het stikstofmolecuul. Deze donatie verzwakt de binding door de elektronendichtheid tussen de stikstofatomen te verminderen. Een ander mechanisme betreft de vorming van metaal-stikstofbindingen. Deze bindingen concurreren met de stikstof-stikstofbinding om de elektronendichtheid, waardoor de drievoudige binding verder wordt verzwakt.

Het vermogen van een metaal om de stikstof-stikstofbinding te verzwakken wordt beïnvloed door een aantal factoren, waaronder de elektronegativiteit van het metaal, de atoomstraal en de oxidatietoestand. Metalen met lage elektronegativiteiten doneren vaker elektronendichtheid aan stikstof, terwijl metalen met kleine atoomstralen eerder metaal-stikstofbindingen vormen. Metalen in hoge oxidatietoestanden hebben een grotere kans de stikstof-stikstofbinding te verzwakken dan metalen in lage oxidatietoestanden.

Sommige metalen die bijzonder effectief zijn in het verzwakken van de stikstof-stikstofbinding zijn lithium, natrium, kalium, calcium en magnesium. Deze metalen zijn allemaal relatief elektropositief en hebben een kleine atoomstraal. Ze worden ook vaak aangetroffen in hoge oxidatietoestanden.

De verzwakking van de stikstof-stikstofbinding door metalen is belangrijk bij een aantal biologische en industriële processen. Het stikstofase-enzym, dat in sommige bacteriën wordt aangetroffen, gebruikt bijvoorbeeld ijzer en molybdeen om de stikstof-stikstofbinding te verzwakken en zo atmosferische stikstof om te zetten in ammoniak. Dit proces is essentieel voor de synthese van eiwitten en andere stikstofhoudende verbindingen.

In de industrie wordt de verzwakking van de stikstof-stikstofbinding door metalen gebruikt bij een verscheidenheid aan processen, waaronder de productie van kunstmest, explosieven en nylon.