Odpowiednie zaopatrzenie roślin w siarkę wpływa na większe wykorzystanie przez rośliny azotu, co ma ogromne znaczenie nie tylko z punktu widzenia ilości, jak i jakości plonu, ale również, co za tym idzie – opłacalności produkcji. Plonotwórcze działanie siarki nawozowej realizowane jest poprzez: bezpośredni wpływ na wzrost plonu – na skutek większej efektywności azotu (nawozowego i glebowego) wzrost tolerancji roślin na stresy abiotyczne – zbyt niską lub zbyt wysoką temperaturę, niedobór wody.

 Współdziałanie azotu i siarki w odżywianiu roślin zaczyna się już na poziomie gleby. Niedobór siarki w glebie obniża wykorzystanie dostępnego azotu. Za optymalny stosunek dostępnego azotu do dostępnej siarki w glebie uznaje się 7:1. Zapewnia on bezproblemowe pobieranie przez rośliny obu pierwiastków. Wzajemne pozytywne relacje siarki z azotem mają także miejsce w metabolizmie roślin. Wynikają one ze współdziałania siarki z azotem w wielu procesach fizjologicznych zachodzących w roślinach. Jednym z nich jest proces redukcji azotanów do azotynów, który jest zależny od siarki. Synteza niektórych aminokwasów (zawierających siarkę) także zależy od obecności tych dwóch składników pokarmowych. Azot steruje wbudowywanie siarki w enzym ATP-sulfurylazę, odpowiadający za syntezę cysteiny i metioniny. Aminokwasy te są niezbędne do syntezy białka w roślinach. Współdziałanie azotu i siarki możemy zaobserwować u roślin motylkowatych, gdzie w przypadku deficytowego odżywienia siarką spada wyraźnie ilość wiązanego azotu atmosferycznego.

Rośliny optymalnie zaopatrzone w siarkę sprawniej pobierają i efektywniej wykorzystują także inne składniki pokarmowe, takie jak: potas, wapń i magnez, co prowadzi do większej tolerancji na stresy biotyczne i abiotyczne. Siarce można także przypisać wpływ na zwiększenie odporności roślin na patogeny, gdyż w odporność zaangażowane są związki organiczne siarki. Można tu wymienić fitoaleksyny spotykane w roślinach krzyżowych, mające w swojej strukturze co najmniej jeden atom siarki.

W warunkach deficytowego odżywienia roślin siarką, dodatkowe nawożenie azotem nie wpływa na plon, powoduje pojawienie się w roślinach niebiałkowych związków azotu, w tym azotanów, azotynów czy wolnych aminokwasów. Azot razem z siarką wpływają także na intensywność fotosyntezy. W przypadku nawozów doglebowych, głównym kryterium doboru nawozu jest szybkość działania siarki, będąca pochodną rozpuszczalności w wodzie samego nawozu. Najszybciej działają siarczany: potasu, magnezu i amonu. Wolniej działają gipsy oraz superfosfat prosty. Nawozy naturalne i siarka elementarna działają najwolniej. Terminy zastosowania nawozów doglebowych zawierających siarkę trzeba dostosować do potrzeb roślin i kategorii agronomicznej gleby.