El algodón es el principal cultivo económico en China y es importante debido a su uso como materia prima industrial y cultivo comercial. Este experimento se llevó a cabo en la principal área productora de algodón de Xinjiang, China. Se utilizó un hiperespectrómetro para monitorear la reflectancia espectral del dosel de algodón en diferentes etapas de crecimiento. Los resultados mostraron que el índice de área foliar (LAI) aumentó con el incremento en la cantidad de fertilizante nitrogenado añadido durante la etapa temprana de llenado de cápsulas y disminuyó con el aumento de la fertilización nitrogenada en las etapas de llenado de cápsulas y de llenado tardío. La fertilización insuficiente o excesiva llevó a una disminución del LAI. La banda de luz visible indicó que la reflectancia espectral del dosel disminuyó, y la cantidad de fertilizante aumentó en todas las etapas de crecimiento. La banda del infrarrojo cercano reveló que la reflectancia espectral del dosel aumentó con la cantidad de nitrógeno aplicado durante la etapa de yema, la etapa temprana de llenado de cápsulas y el período más vigoroso del crecimiento de las cápsulas. Durante el período de floración, la reflectancia espectral siguió el orden N3 > N4 > N2 > N1 > N0. Durante todo el período de crecimiento del algodón, los valores del LAI del algodón predichos utilizando el modelo de índice de vegetación de relación (RVI) se encontraron como los que mejor se ajustaban a los valores medidos. Los modelos de monitoreo del LAI del algodón en cada etapa de crecimiento fueron diferentes. El modelo TVI es el mejor en las etapas de yema y llenado temprano de cápsulas. El modelo NDVI es el mejor en la etapa de floración, y el modelo DVI es el mejor en la etapa de llenado completo de cápsulas. Este estudio proporciona una base para monitorear con precisión el LAI en cada período de crecimiento del algodón.