蘋果樹氮素營養水平直接影響光合作用。早在1935，Childers就指出缺氮時光合作用減少60%以上。樹木含氮量適宜時，葉面積大，葉綠素豐富，葉綠體體積大，基粒數量和層數多，光能利用率高。同時，氮素充足，果樹幼枝葉多，赤黴素含量高，能促進氣孔開放，提高光合效率。氮素營養水平不僅影響蘋果地上部的生長，而且對根系生長和養分吸收也有深遠的影響。
氮素營養水平對蘋果根系活性部位的影響
在低氮(1mg/L)條件下，活性根直徑和單位長度生長點數明顯增加，從而形成較大的根系活性表面。當氮濃度增加到100 ~ 400 mg/L時，上述指標明顯下降。
氮素含量直接影響蘋果樹的生長和結果。蘋果產量隨含氮量的增加而增加，但高氮水平會明顯降低果實品質，如色差、口感差、硬度下降等，使果實不耐貯藏。
蘋果植株在年周期中對氮素的吸收可分為三個時期:第壹個時期，從萌芽到新梢快速生長，是氮素需求量大的時期，氮素主要來源於貯藏氮，表現為新組織(幼葉、幼果、莖尖、根尖等)含氮量高。)早春，以氨基態氮為主；第二階段，從新梢旺盛生長到果實收獲，是氮素營養的穩定期，各器官組織中各形態氮均處於較低水平；第三階段，養分從收獲回歸到深秋落葉，也是根系再次生長和吸收氮素的儲備期。此時，根和枝中的氮含量明顯增加，主要是氨基氮。土壤中的硝態氮、銨態氮、酰胺態氮(尿素)和天冬酰胺可以被蘋果根系吸收。過去認為蘋果根系不能直接吸收銨態氮，但20世紀70年代中期以後，證明蘋果根系可以直接吸收銨態氮。在花芽生理分化期或之前施用銨態氮肥，可大大增加花芽分化量，與硝態氮促進新梢生長(或延緩新梢生長)和抑制花芽分化相反。
銨態氮和硝態氮對蘋果花芽分化數量的影響
當氮被吸收到根系中時，根系中的硝態氮首先被還原成氨，然後與葉片轉運的光合產物結合形成天冬酰胺和谷氨酰胺，再進壹步轉化為天冬氨酸、谷氨酸或精氨酸，再以氨基酸的形式轉運到葉片中，進壹步合成蛋白質、核酸等高分子化合物。銨態氮不能在根部積累。如果蘋果樹有生理障礙，銨不能快速合成氨基酸，但積累在根部就會發生氨中毒，會阻止根部進壹步吸收銨離子和壹些其他陽離子。硝酸鹽不會在根系中積累。如果硝酸鹽在根系中不能被還原為氨或轉化為氨基酸，它可以直接向上運輸並在葉片中轉化。
每年冬天蘋果樹入睡前，樹葉中的壹部分氮轉化為氨基酸，轉運到樹枝的樹皮和根部，再轉化為蛋白氮儲存起來。第二年春天，這些儲存的蛋白質被水解成氨基酸，然後被運輸到樹木茁壯生長的組織和器官。蘋果樹在春季前幾周的生長主要依靠樹皮中的貯藏營養，其次是根系中的貯藏營養，再從土壤中吸收養分。氮可以在樹木中重復利用。如果樹木中的氮不足，老葉中的蛋白質可以水解成氨基酸，運輸到新葉和新的生長部位。所以果樹缺氮是從老葉癥狀開始的。