植物营养测定仪可测叶面温度、氮含量以及叶绿素含量、叶片湿度。仪器利用红光、红外线来分析叶片中的叶绿素值，工作原理是两种光穿透叶片，打到接收器上，光信号转换成模拟信号，模拟信号被放大器放大，由模拟/数字转换器转换成数字信号，数字信号被微处理器处理，计算出叶绿素值并显示在显示屏上。
植物营养测定仪测出的叶绿素值可以评估植物健康状况、生长状态，因而在农业中，时常使用植物营养测定仪来进行植物叶绿素含量检测，除了检测叶绿素含量，通过叶绿素含量推算出的氮含量也能够反映作物的健康状况，了解植物真实的硝基需求量和土壤硝基的缺乏程度或是否过多地施加了氮肥，广泛应用于氮肥管理，除草剂应用，叶片衰老、环境胁迫等研究，可谓是意义重大。
而植物营养测定仪所测出的叶温也是具有重要意义的，植物叶片中的所有化学反应，都受叶片温度的影响，在植物生理活动的分析中经常用到，叶温与气温的差值，可以表明植物的缺水情况或受旱程度，因此当水分供应充足时，植物蒸腾正常，蒸腾耗热可以降低植物体温，这是叶温比气温低，反之受旱时，植物体温上升，可高于当时的气温。
