一般來說，植物的營養狀態是可以通過植物的表征來觀察的，比如植物的葉片泛黃，低垂等，而實際上等到了植物表現出營養不良的狀態，在進行防治的話，那么肯定會讓防治效果大打折扣，因此現在通常是利用作物冠層分析儀等檢測儀器來測量植物的營養狀態。
作物冠層分析儀測量植物的營養狀態的工作原理為，通過數碼照片中光譜 (紅、綠、藍)的像素計算得到的冠層覆蓋度對玉米長勢及氮素營養狀態進行實時無損快速監測與預測，因此可以說作物冠層分析儀就是通過這些光譜信息來了解作物生長過程中的生長狀態及氮素營養狀態的。
實際上，當前的農事操作中，氮肥的不合理施加是實實在在存在的問題，不僅對土壤結構造成了不良的影響，也不利于作物的健康成長。但是長期以來，通過測定土壤中的養分情況，并不能完全了解作物的氮素營養狀態，因為為了實現更加精準的測量，那么肯定是要以作物本體作為研究對象來進行測定。但是作物不同于土壤，它是有生命的事物，因此在測定的過程中，還需要主要不要對作物本身造成傷害，因此作物冠層分析儀這樣的儀器不僅要求能夠測量植物的營養狀態，還需要能夠進行非破壞性監測，這樣才能滿足植物生理方面研究的需要。
應用作物冠層分析儀，可現場診斷植物的營養狀況，為農業操作中氮肥的施加，提供了科學的參考依據，同時也有利于提高氮肥等肥料的利用率，減少資源的浪費，使作物能夠更加健康的成長
