El nitrógeno es un macronutriente vegetal importante y su suministro afecta todo el metabolismo de las plantas. Este estudio evaluó el efecto de diferentes concentraciones de nitrógeno en la solución de nutrientes: 0, 4.2, 8.4 y 12.6 mg L en plantas de cempasúchil mexicano (L.) var. Inca en un sistema de cultivo sin suelo bajo condiciones de invernadero en la concentración de clorofilas, carotenoides, fenoles y flavonoides derivados del metabolismo secundario, así como en la actividad antioxidante en diferentes tejidos. Con la dosis de 12.6 mg N L, las concentraciones de clorofilas a, b y clorofila total aumentaron en un 98.8%, 11.9% y 56.6%, respectivamente. Las concentraciones más altas de carotenoides totales en las flores, 28-30%, se registraron en plantas con dosis de 8.4 mg N L. Con dosis de 12.6 mg N L, los compuestos fenólicos y los flavonoides totales aumentaron en las hojas, pero disminuyeron en las flores. Las concentraciones bajas y medias de N aumentaron la actividad antioxidante en comparación con el control sin N en un 53% y 50.2%, respectivamente. Concluimos que las aplicaciones de N afectaron diferencialmente las concentraciones de pigmentos fotosintéticos y biomoléculas con capacidad antioxidante, y que tales efectos dependieron de las dosis de N probadas y del órgano vegetal evaluado.