葉綠素是使植物葉片呈現綠色的色素，約占正常葉片干重的1%，分為葉綠素a 和葉綠素b，一般陽生植物葉片的葉綠素a /b 比值約為3∶ 1。葉綠素含量和植株的氮素含量密切相關( 尤其是當植株缺氮時) ，故常用葉綠素含量間接地指示植物的氮素含量。氮素是葉綠素和蛋白質最基本的元素，供應充分時能保證葉綠體形成和累積，提高葉綠素的含量。肥料特別是氮肥對植物體內的代謝過程和形態具有重要作用，直接影響作物的色澤、味道、衰老及經濟產量。

因而，有研究者用植物葉片顏色來研究植物產量、品質并進行施肥管理及營養診斷等。國內外很多學者紛紛把水稻、小麥等作物作為研究對象，研究其葉綠素含量與收獲期產量與對應的施氮肥量之間的關系，同時也取得了一些成績。我們有理由相信，植物氮素含量與葉綠素含量之間存在著一定的比例關系。

植物色素含量與其光合能力、發育階段和氮素狀況具有較好的相關性，已經成為評價植物長勢和氮素營養診斷的一種有效手段。日本已研制出了葉綠素計( SPAD)（又叫做SPAD-502葉綠素測定儀）來進行田間的作物氮素診斷及指導施肥，并在某些作物的診斷中取得了較好的效果。