[1][2] Las cianobacterias que pueden formar heterocistos son Nostoc punctiforme, Cylindrospermum y Anabaena sphaerica.
[3] La nitrogenasa se inactiva en presencia de oxígeno, por lo que el heterocisto debe crear un ambiente microanaeróbico.
La nitrogenasa cataliza la reducción de N2 a amoníaco, según la reacción: y es rápidamente inhibida por el oxígeno (O2).
[5] Sin embargo, en estas zonas de contacto, observables en microscopía como polos, algún O2 puede penetrar el heterocisto, junto con el N2, pero es rápidamente consumido en la respiración celular.
[1] Los polos están constituidos principalmente por gránulos de cianoficina, sustancia rica en aminoácidos azoados, como la arginina.