植物利用氮素主要通過以下幾種方式：
細胞間液的連續循環。氮元素在植物體內通過細胞間液的連續循環進行移動，葉脈向葉片施加氮元素，而靜脈則以枝果靜脈吸收爲主。
根系吸收。植物通過根系吸收土壤中的氮素，主要通過兩個途徑：根毛對氮素的主動吸收和菌根對氮素的化學轉化和吸收。根毛具有大量的表面積，能夠增加植物對氮素的吸收能力。菌根菌與植物根系共生，通過菌絲的形成和化學轉化，將土壤中的氮素轉化爲植物可以利用的形式。
植物對氮素的吸收轉運。植物對NO3-的吸收轉運是一箇複雜的過程，通常需要經過還原反應。植物根系從土壤中吸收的NO3-通常會被還原成NH4+，只有這樣植物才能利用。同時小部分NO3-可以通過木質部導管主動運輸到植物地上部分，剩餘部分則被儲存在液泡中來調節細胞滲透勢。
此外，植物對銨態氮和硝態氮的吸收也起着重要作用。銨態氮在植物體內可以直接被吸收利用，而硝態氮是環境中常見的氮素存在形式之一，對於植物來說又叫速效氮，水溶性好，植物可以快速吸收利用。但是植物吸收硝態氮後需要經過複雜的轉化，變成銨態氮後才能被同化利用。