自然界中，很多植物都有冠层，科研人员也常常会通过测量透过冠层的光线来计算归一化植被指数、氮含量、叶面积指数、植辐射指数等参数，从而判断植物生理状况，估算作物产量。用到的仪器就是大家今天要讲的这款植物冠层分析仪。
曾有专家就利用植物冠层分析仪对棉花冠层NDVI值与产量的关系做过相关测量研究。发现棉花冠层NDVI值随着生育期的推进呈“低-高-低”变化趋势，在盛铃期达到最大，之后NDVI值缓慢下降。棉花盛铃期冠层NDVI值最大，盛蕾期最小，花期和初絮期NDVI值相差不明显。棉花四个生育期不同施氮量的NDVI值与产量的相关性均表现出正相关关系，试验结果表明棉花花期、盛铃期NDVI值与产量均呈显著正相关；在棉花四个关键生育期（盛蕾期、花期、盛铃期和初絮期）建立NDVI值与产量之间的线性回归模型。试验使用2013年获取的NDVI数据验证估算模型，通过相关决定系数、均方根误差和相对误差的验证分析，结果表明冠层NDVI值对产量的估测在棉花盛铃期可靠性最高。
任何物质都具有发射、吸取及反射电磁波的特性，这是光谱信息检测的基本原理。植物冠层分析仪就是通过测量每种物质内部成分相应的敏感波段光谱辐射的吸取、发送或反射特性，间接确定该物质的特性或组成成分。