合成氨是指将空气中（植物所不能利用）的氮气转变为（固体）铵盐（即化肥的重要成分，如磷酸二氢铵），在此之前只是豆科植物与共生的根瘤菌提供这种服务（让豆科植物间接获得N元素）。合成氨使原本不能直接或间接从空气中获得氮元素（N）的（水稻、小麦等）粮食作物得到生长所需的氮元素。氮元素的作用（主要）是长叶子，间接促进植物生长得更壮。

一句话，合成氨的突破是利用合成氨技术制成化肥使粮食增产。

难点主要是使用催化剂用光催化或者光电催化合成合成氨合成率底