La agricultura de precisión (PA) se ha utilizado durante >=25 años para optimizar los insumos, maximizar las ganancias y minimizar los impactos ambientales negativos. Los cultivos desempeñan un papel importante en los sistemas de cultivo, al asociarse con microbios rizobios que convierten el nitrógeno atmosférico no disponible para las plantas en nitrógeno utilizable a través de la fijación simbiótica de nitrógeno (SNF). Sin embargo, puede haber variabilidad espacial a nivel de campo para la actividad de la SNF, así como factores subyacentes del suelo que influyen en la SNF (por ejemplo, macro/micronutrientes, pH y rizobios). Existe la necesidad de herramientas de PA que puedan diagnosticar la variabilidad espacial en la actividad de la SNF, así como los factores ambientales relevantes que influyen en la SNF. Poca información está disponible en la literatura sobre el potencial de la PA para diagnosticar/optimizar la SNF. Aquí, analizamos críticamente los métodos de diagnóstico de la SNF/suelo que prometen ser herramientas de PA a corto y medio plazo. También revisamos los desafíos que enfrentan los diagnósticos adicionales actualmente utilizados para la investigación, y describimos las innovaciones necesarias para avanzar en ellos como herramientas de PA. Nuestro análisis sugiere que el método de diferencia de nitrógeno, los métodos de isótopos y las técnicas de detección proximal y remota prometen diagnosticar la variabilidad a nivel de campo en la SNF. En cuanto a los diagnósticos del suelo, los sensores de suelo y las técnicas de detección remota para nitrógeno, fósforo, pH y salinidad tienen un potencial a corto y medio plazo para optimizar la SNF de los cultivos de leguminosas en condiciones de campo.