De visuelle symptomer på kvælstofmangel betyder, at det kan være relativt let at opdage hos nogle plantearter. Symptomerne omfatter dårlig plantevækst, og bladene bliver bleggrønne eller gule, fordi de ikke er i stand til at danne tilstrækkeligt klorofyl. Blade i denne tilstand siges at være klorotiske. De nederste blade (ældre blade) viser først symptomer, da planten vil flytte kvælstof fra ældre væv til vigtigere yngre væv. Ikke desto mindre er det rapporteret, at planter viser symptomer på kvælstofmangel i forskellige dele. F.eks. identificeres kvælstofmangel i te ved forsinket skudvækst og gulfarvning af yngre blade.

Disse fysiske symptomer kan imidlertid også skyldes mange andre stressfaktorer, f.eks. mangel på andre næringsstoffer, toksicitet, herbicidskader, sygdomme, insektskader eller miljøforhold. Derfor påvises kvælstofmangel mest pålideligt ved at foretage kvantitative test ud over at vurdere planternes visuelle symptomer. Disse prøver omfatter jordbundsundersøgelser og plantevævsprøver.

Plantevævsprøver udtager en destruktiv prøve af den pågældende plante. Kvælstofmangel kan imidlertid også påvises ikke-destruktivt ved at måle klorofylindholdet.

Klorofylindholdstests fungerer, fordi bladets kvælstofindhold og klorofylkoncentration er tæt forbundet, hvilket er forventeligt, da størstedelen af bladets kvælstof er indeholdt i klorofylmolekyler. Klorofylindholdet kan påvises med en klorofylindholdsmåler; et bærbart instrument, der måler grønheden af blade for at estimere deres relative klorofylkoncentration.

Klorofylindholdet kan også vurderes med et klorofylfluorometer, der måler et klorofylfluorescensforhold for at identificere phenolforbindelser, der produceres i større mængder, når kvælstoffet er begrænset. Disse instrumenter kan derfor bruges til ikke-destruktivt at teste for kvælstofmangel.