氮肥的作用原理主要在於提供植物所需的氮營養，從而促進植物的葉片生長、增加葉綠素積累，並提高作物的產量和品質。氮元素是構成植物體內蛋白質、葉綠素、核酸等生物大分子的重要成分。當氮肥施入土壤後，氮元素被植物根系吸收，轉化為胺基酸和其他有機分子，如蛋白質等，這些分子是植物生長和發育的基礎。
氮肥不僅促進植物的生物合成過程，還能增強植物的光合作用速率和產物的積累能力。此外，氮肥中的氮元素有助於提高植物的抗逆性，如抗凍、抗旱、抗病能力，並促進細胞分裂和生長，改善營養生長。在農業生產中，氮肥的合理使用是提高農作物產量和品質的關鍵措施之一。