當作物葉片出現淡綠色或黃色時，即表示作物有可能缺氮。作物缺氮時由于蛋白質合成受阻，導致蛋白質和酶的數量下降；又因葉綠體結構遭破壞，葉綠素合成減少而使葉片黃化。這些變化致使植株生長過程延緩。

苗期：由于細胞分裂減慢，苗期植株生長受阻而顯得矮小、瘦弱，葉片薄而小。禾本科作物表現為分蘗少，莖稈細長，雙子葉作物則表現為分枝少。

后期：若繼續缺氮，禾本科作物則表現為穗短小，穗粒數少，子粒不泡滿，并易出現早衰而導致產量下降。許多作物在缺氮時，自身能把衰老葉片中的蛋白質分解，釋放出氮素并運往新生葉片中供其利用。這表明氮素是可以再利用的元素。因此，作物缺氮的顯著特征是植株下部葉片首先褪綠黃化，然后逐漸向上部葉片擴展。

作物缺氮不僅影響產量，而且使產品品質也明顯下降。供氮不足致使作物產品中的蛋白質含量減少，維生素和必需氨基酸的含量也相應地減少。