Al año siguiente, en 1895, obtuvo su doctorado y en junio de 1896 entró a trabajar en la compañía química BASF.
Este proceso consistía básicamente en transformar el nitrógeno atmosférico, que se encuentra en su forma molecular (N2), en una especie más reducida fácilmente asimilable por los organismos vivos, el amoníaco (NH3).
A continuación, el aire se introduce en la región de descarga eléctrica generando un vórtice gaseoso.
Este diseño proporciona un tiempo largo de contacto entre el aire y el arco eléctrico, aumentando la eficiencia del proceso.
En 1907, Norsk Hydro inauguró su primera planta experimental para la síntesis de amoníaco empleando el sistema Birkeland-Eyde, situada en Kristiansand.