通常情況下，植物的冠層能直接反映出其生長狀況，尤其是從一些經濟作物的冠層葉綠素中可以有效預估作物的需肥量。植物冠層圖像分析儀是專門用于測量作物生長狀況的設備，通過光譜反射率能有效測定出作物的葉綠素、水分、氮素等信息。
作物冠層中葉片氮素含量由冠層自上往下逐漸減少，形成了氮素的垂直分布結構。冠層中葉片氮素垂直分布是因為氮素向生長中心轉移和葉片適應光在冠層中分布特征的一種結果，這種分布將有助于提高冠層和植株的光合速率。因此，利用植物冠層圖像分析儀分析作物冠層的氮素分布情況非常有必要，這將直接反映作物當前的生長狀況。
通過植物冠層圖像分析儀的測量還能獲取作物的水分信息。目前，作物生長所需水分很大一部分來自于灌溉。而灌溉又分為好幾種方式，就拿噴灌來說，它是目前農業中比較常見的一種灌溉模式，當噴灌的水分到達作物冠層之后，經過冠層的截留和水分再分配，主要以兩種方式到達地面，一種是穿過冠層直接落入土壤；第二種通過葉片的集水，然后以莖稈為通道流入土壤。
往往以不同方式進入土壤中的水量與作物冠層結構、種類、種植密度，以及噴灌系統和噴灌時的農田小氣候都有影響。冠層結構在作物生長時期的重要性，不管是研究氮素的分布結構，還是噴灌水分的利用率，都將直接影響作物的生長。
