土壤中的元素非常復雜，土壤養分含量隨土層深度變化很大。頂部10-15cm，即施肥深度和秸稈還田最多的區域，有機質、氮(N)、磷(P)、鉀(K)和中微量元素含量通常高于下方土壤。為了準確反映整個養分的有效性，我們需要測量土壤中的養分。

多年來，人們開發了許多不同的實驗室提取技術來估算土壤養分的有效性。土壤試驗結果應被視為養分有效性的一個指標，而不是一個絕對數字。在評估土壤試驗結果時，重要的是要知道使用了哪種實驗室技術。因為對于一種特定的營養物質，兩種實驗室技術可能會給出截然不同的數值結果。

目前常用土壤養分快速分析儀測定土壤中銨態氮、有效磷、有效鉀、有機質、pH值和鹽分含量。土壤化學性質非常復雜。大多數礦物質營養素以不同的化學形式存在，并不是所有形式對植物都具有相同的有效性。對于大多數養分，常用的提取程序試圖對相對養分有效性進行排序，而不是對該養分的土壤總含量進行排序。

土壤養分快速檢測儀可以檢測土壤、肥料、植物、水質、食品等不同樣品，由于原理相同，只能用相應的試劑盒進行檢測;后期整合其他功能，如接入多種傳感器測量CO2、土壤鹽分、土壤溫度和濕度、光合有效輻射和光強等參數。例如，內置的專家指導施肥系統，可計算100多種國家農業、果樹和經濟作物的推薦施肥量，并可因地制宜設置作物品種、作物產量、肥料品種和目標產量，自動計算施肥量。例如，內置的GPS芯片具有衛星定位經度、尺寸和海拔的功能。例如，利用植物營養診斷標準圖譜，根據各種作物的營養缺乏圖片，對葉片表面進行比較，診斷營養豐缺。