氮肥利用率是指植物对氮肥中氮素吸收的数量占施用氮素数量的百分数。国内外资料表明，氮肥利用率一般为30%～60%，水田为20%～50%，旱地为40%～60%。因此，施入土壤中的氮素，除一部分为微生物所固定外，很大部分通过种种途径损失了，提高氮肥利用率，经济合理施用氮肥，成了生产上迫切需要解决的问题。
氮肥利用率受多种因子影响，土壤因子、植物种类、气候因子、肥料性质、施肥习惯、改良剂等都可影响氮肥利用率。氮在土壤中损失途径主要是通过氨的挥发、硝态氮的淋失和反硝化作用。这几种损失途径按不同土壤条件而有主次之分，砂质土上主要是氮的随水淋失；水田中，酸性条件下，主要是反硝化脱氮作用；碱性条件下则氨挥发与反硝化脱氮作用并重；而在石灰性土壤上，施用固体铵态氮肥，氨的挥发最严重。因此，搞清楚本地区含氮肥料损失的主要机制，采取适当措施，减少氮肥损失十分重要。
人们采取了以下一些措施，以减少氮素损失。
（1）控制氮肥的施用量。根据土壤氮养分情况和植物状况合理施肥。目前，配方（推荐）施肥已在全国展开，通过各种估算氮肥施用量的方法可定产定肥，避免盲目施肥的损失。在植物类型上，一般叶菜类蔬菜及桑、茶等以叶为经济产量的植物需氮较多，可适当多施；而有生物固氮能力的豆科植物等可少施。在施用时期上，要搞好肥料运筹，由于植物生长中期施用的氮肥，其损失比早期施用低得多。因此，一般应避免早期大量施肥。
（2）平衡施肥。氮肥配合磷、钾肥、有机肥等施用，可显著提高氮肥利用率。植物要高产稳产，需要养分的平衡供应，特别是在一些地区近年来单位产量水平较高的情况下，已出现磷素特别是钾素的亏缺，氮、磷、钾肥配合施用，不但提高氮肥利用率，也可增加产量，提高品质。化学氮肥一般是速效性的，配合养分分解释放慢的有机肥施用，能满足植物各个生育时期的需要。
（3）改变氮肥的形状。粒度大的氮肥与土壤的接触界面小，养分释放慢，肥效长，如大颗粒尿素和碳酸氢铵等，它们的施用既方便，又减少了氮素损失，提高了利用率。
（4）制成包膜。长效性肥料施用，如硫衣尿素、长效碳铵等，它们配合速效性氮肥施用，可提高利用率。
（5）施用化学保氮剂。如硝化抑制剂、脲酶抑制剂等，它们在一定程度上提高了植物氮素的当季利用率，使植物有不同程度的增产。但目前这类化学品价格昂贵，不易推广。
（6）注意施肥的方法。铵态氮肥和尿素等深施，可减少氮素损失。如在水田中，可采用犁沟条施基肥，以水带氮法追施氮肥；在旱作上，以尿素表施后，随即灌水的追肥方法较好。总的原则是，氮肥撒施可用在土壤肥力很高，人力、时间均有限的地区，地表有覆盖物，免耕、少耕的田块也不错，而对于能迅速固定养分，不利于根系下扎的土壤，气候干旱，表层覆盖物不足以保持下层土壤湿度的地区，撒施不适用。对于养分少，根系较小，因水分限制而使植株稀疏的田地，条施或其他局部施肥的方。法较好，特别在早春，地温上升慢，有地表覆盖物的土壤上施用要好。
（7）注意施用氮肥时的土壤水分条件。水分太少，施用氮肥为当季植物利用的少；水分过多，会造成氮素损失和植物的疯长。