On trouve également des cellules de la cyanobactérie dans le mégasporocarpe de la plante (gamétophyte). Ce sont ces cellules qui recontaminent la jeune plante au moment où elle sort du sporocarpe pour reformer un sporophyte.

Les filaments d' Anabaena azollae ont un pourcentage d'hétérocystes (20 - 30%) nettement plus élevé que celui observé chez les cyanobactéries hétérocystées libres. Ceci traduit une activité fixatrice d'azote élevée.  

La nutrition azotée de la fougère est assurée par l'excrétion de l'azote fixé par la cyanobactérie. Cette excrétion est favorisée par la répression de la glutamine-synthétase de la cyanobactérie.   Les poils absorbants situés à l'intérieur de la cavité foliaire favorisent l'absorption des substrats azotés excrétés par la cyanobactérie symbiote.

En raison de son potentiel élevé comme fixateur d'azote, Azolla a été utilisé traditionnellement comme engrais vert en riziculture en Chine et au Vietnam