氮是植物所需量最大的營養元素。它是蛋白質、葉綠素和DNA的組成成分。缺氮的作物會先變成淺綠色，然後變黃，生長緩慢。而氮充足的作物則顏色深綠，生長旺盛。

大氣中78%是氮氣，但大多數植物無法直接利用這種形式的氮氣。只有豆科植物能夠透過其細菌夥伴直接固定氮氣。其他植物則依賴土壤中已有的氮、礦物肥料或緩慢釋放氮的有機物。 20世紀初德國開發的哈伯-博世法使合成氮肥的工業化生產成為可能，並重塑了全球農業。

氮的來源

• 合成肥料：尿素、硝酸銨等
• 糞肥及堆肥
• 豆科作物輪作與綠肥作物
• 土壤有機質礦化

氮也是一種污染物。硝酸鹽會滲入地下水，一氧化二氮是一種強效溫室氣體，徑流也會促進藻類大量繁殖。如何使氮的供應與作物需求相符是養分管理的核心挑戰。