Lorsque les plantes manquent d’azote, elles présentent une croissance retardée et plus lente ainsi que des tiges et des feuilles de petite taille. Le premier indice facilement identifiable est la couleur des feuilles. Les anciennes feuilles deviennent pâles et d'une couleur vert-jaunâtre en raison d'une chlorophylle limitée et détériorée. Cette couleur se propage de l'intérieur vers l'extérieur de la feuille, jusqu'à sa base. Les feuilles âgées situées en bas de la plante sont les premières touchées car la plante transfère le peu d'azote disponible jusqu'aux jeunes feuilles situées plus haut. Ces jeunes feuilles restent vertes jusqu'à ce que la carence soit grave. Dans certains cas, comme celui du chou, les feuilles peuvent prendre des couleurs violettes au lieu de jaunes car d’autres pigments que la chlorophylle s’accumulent.

éventuellement, si la carence en azote s'aggrave, il se peut que la croissance s'arrête totalement, que toutes les feuilles deviennent brunes puis tombent. Les tiges deviendront alors minces, avec moins de branches latérales. Le rendement des cultures est donc réduit.

Chez les céréales comme le blé, le maïs, le riz, l’orge et le sorgho, une décoloration jaune, de l'extrémité de la feuille vers l'arrière, en forme de "V", est fréquente. Les tiges sont minces, les épis courts et les grains ont une faible teneur en protéines. L'enroulement des feuilles et des tubercules atrophiés sont fréquents chez la pomme de terre. Chez d'autres graminées, les symptômes sont moins spécifiques, avec un jaunissement général et un dessèchement des feuilles inférieures. Dans le cas de plantes telles que le coton, les symptômes de carence en azote sont moins prononcés. Pour la canne à sucre, les carences en azote sont visibles par la diminution du nombre de feuilles : elles sont petites, fines et jaunissent. La plante manque de vigueur, les tiges sont fines et moins nombreuses. Enfin, la composition des tissus change puisqu’ils contiennent moins d’eau mais plus de sucres.

Plus spécifiquement, chez les arbres fruitiers, l’excès d’azote contribue fortement au développement du feuillage. Les fruits, alors plus à l’ombre, sont donc moins sucrés car ils se développent et maturent tardivement. Pour les cultures annuelles, la croissance trop rapide peut provoquer des problèmes de verse comme pour le blé (faible résistance de la tige qui ne peut plus soutenir le poids de l’épi) et la diminution de la teneur en sucre de certains fruits et légumes. Elle est aussi responsable d’un épuisement de l'humidité du sol, ce qui est dommageable à court-terme pour les plantes. L'excès d'azote dans le sol et sa lixivation entraînent quant à eux la contamination des eaux souterraines, ce qui est dommageable à long-terme pour l’environnement. Les plantes fertilisées avec des engrais à base d'ammonium (NH4+) peuvent présenter une toxicité NH4+, ce qui se caractérise par une croissance réduite, des lésions sur les tiges et les racines, et des bords de feuilles qui s'enroulent vers le bas.

L’excès d’azote est presque toujours la conséquence d'une application excessive d'engrais ou de fumier. Il est donc essentiel de respecter les doses recommandées pour éviter ces problèmes. Et pour cela, il faut connaître la composition de son sol et les besoins de ses cultures pour établir un bon bilan azoté prévisionnel et ainsi utiliser les bonnes quantités d'engrais.