土壤中的元素很復雜，土壤養分含量隨土層深度的不同而變化很大，頂部10-15厘米是田間大部分施肥深度和秸稈殘留的區域，通常比下面的土壤具有更高的有機質、氮、磷、鉀以及中微量元素。為了準確反映整個養分的有效性，需要土壤分析儀測量土壤中的養分。

土壤測試的結果應視為養分有效性的指標，而不是數字。在評估土壤測試結果時，重要的是要了解使用了哪些實驗室技術。因為對于特定的養分，這兩種實驗室技術可能會給出不同的數值結果。目前，土壤中銨態氮、速效磷、有效鉀、有機質、pH、鹽分等的含量通常是用土壤分析儀來測定，特別是其pH。土壤化學很復雜，大多數礦物質營養素以不同的化學形式存在，并非所有形式的植物都有相同的可利用性。對于大多數養分，常用的提取程序會嘗試對相對養分的有效性進行排序，而不是對該養分的總土壤含量進行排名。

土壤分析儀可以檢測不同的土壤、肥料、植物、水質、食品等樣品，由于原理相同，只需要配備相應的試劑盒即可檢測，然后集成其他功能，如連接多個傳感器可測量土壤鹽分，土壤溫度和濕度，光合有效輻射和光強度等參數，例如內置專家指導的施肥系統，可為100多種農業、果樹、經濟作物的目標產量計算推薦施肥量，并可以根據當地條件設置作物品種、作物產量、肥料品種和目標產量，并自動計算施肥量，例如內置GPS芯片，具有衛星定位經度、緯度，以及海拔功能，例如植物營養診斷標準圖，根據每種作物的營養不足圖片，進行葉面對比，診斷豐缺。