叶绿素是使植物叶片呈现绿色的色素，约占正常叶片干重的1%，分为叶绿素a 和叶绿素b，一般阳生植物叶片的叶绿素a /b 比值约为3∶ 1。叶绿素含量和植株的氮素含量密切相关( 尤其是当植株缺氮时) ，故常用叶绿素含量间接地指示植物的氮素含量。氮素是叶绿素和蛋白质最基本的元素，供应充分时能保证叶绿体形成和累积，提高叶绿素的含量。肥料特别是氮肥对植物体内的代谢过程和形态具有重要作用，直接影响作物的色泽、味道、衰老及经济产量。

因而，有研究者用植物叶片颜色来研究植物产量、品质并进行施肥管理及营养诊断等。国内外很多学者纷纷把水稻、小麦等作物作为研究对象，研究其叶绿素含量与收获期产量与对应的施氮肥量之间的关系，同时也取得了一些成绩。我们有理由相信，植物氮素含量与叶绿素含量之间存在着一定的比例关系。

植物色素含量与其光合能力、发育阶段和氮素状况具有较好的相关性，已经成为评价植物长势和氮素营养诊断的一种有效手段。日本已研制出了叶绿素计( SPAD)（又叫做SPAD-502叶绿素测定仪）来进行田间的作物氮素诊断及指导施肥，并在某些作物的诊断中取得了较好的效果。