植物吸收的氮主要是无机态氮，包括铵态氮和硝态氮，低浓度的亚硝酸盐虽然也能被植物吸收，但是其本身被吸收量较小、高浓度对植物有害，并无实际营养价值。某些可溶性的有机含氮化合物，也能被植物少量吸收，比如氨基酸、酰胺态氮等。

植物吸收硝态氮是一个逆电化学势梯度、主动吸收的过程，影响其吸收的因素主要有光照、温度、介质pH、供氧状况等。硝态氮进入植物体后，其中一部分可进入根细胞的液泡中储存起来暂时不被同化，而大部分既可以在根系中同化为氨基酸、蛋白质，也可以直接通过木质部运往地上部进行同化。根中合成的氨基酸也可以向地上部运输，在叶片中再合成为蛋白质。在地上部叶片中，硝态氮同样可以进入液泡暂时储存起来，或进一步同化为各种有机态氮。硝酸盐在液泡中积累对阴阳离子平衡和渗透调节作用具有重大意义。

硝态氮虽然可以直接被植物吸收，但是，进入植物体后，需要经过还原成氨才能与其他基团结合成有机产物，这个过程成为同化作用。硝态氮的同化过程分两步进行，第一步：NO3-在细胞质中进行还原反应，形成HNO2，HNO2以分子态透过质膜。第二步：HNO2在叶绿体或前质体内被还原，形成氨。

科学研究表明，硝态氮的同化过程需要硝酸还原酶、亚硝酸还原酶的参与，也需要铝、锰、铁、铜、硫等多种矿质元素。当土壤中缺乏这些元素中的任何一种时，植物体的硝酸盐就不易被还原。此外，其他的环境因素也会影响硝酸盐的还原，如低温、光照不足等。