土壤中的硝态氮是以硝酸根离子（NO3-）形态存在的可溶性无机氮，氮素循环中经硝化作用由铵态氮（NH4+）转化而来的速效氮形态。它的分子结构代负电荷，难以被土壤胶体吸附，可被植物根系直接吸收利用。它是植物体内氨基酸、蛋白质和叶绿素合成的直接原料，能够迅速响应农作物的营养要求。在土壤中，硝态氮是硝化-反硝化过程中的中间枢纽。植物吸收了硝酸根离子时，释放出OH-。硝态氮容易随着降水或灌溉水渗透到地下水，可造成饮用水硝酸盐超标。
硝态氮在土壤中不是静止的，会通过微生物的硝化和反硝化作用不断转化。实验室检测土壤硝态氮的方法，主要有酚二磺酸比色法，紫外分光光度法，离子色谱法等。其中，酚二磺酸法是硝酸根和酚二磺酸反应生成黄色化合物，在410nm处可测它的吸光度值。适用于含量比较高的样本（＞5mg/kg），检测限0.1mg/L。这种方法容易受氯离子，有机质干扰，需要严格控制温度。
紫外分光光度法相对比较简单，硝酸根在220nm处有特征吸收，275nm处可校正干扰。适合于低含量样本（＜10mg/kg），检测限0.05mg/L，易受溶解性有机物干扰，需要对土壤样品进行预处理。土壤样品需风干后过2mm筛，去除粗糙的石块或根系。使用0.01mol/L氯化钙作为提取剂，按1:5土液比，振荡提取30分钟。3000r/min，10min提取上清液，用0.45um的膜过滤。
土壤硝态氮含量的计算，是通过标准曲线的。酚二磺酸比色法。用硝酸钾（KNO3）配制一系列浓度梯度的标准溶液，如0、0.5、1、2、4、8mg/L的硝态氮溶液，取各个浓度标准溶液一定体积于试管中，加入酚二磺酸试剂显色，在分光光度计上410nm处测定它的吸光度值。以硝态氮浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线，通过线性回归拟合，要求相关系数1≥r2≥0.99。高氯离子土壤需要加硝酸银去除干扰，高有机质土壤不推荐紫外分光光度法，在选择检测方法时一定要特别注意，避免出现较大的误差。