La eficiencia global de uso de nitrógeno (NUE) para la producción de cereales es marginal y se estima en aproximadamente un 33%. Las herramientas de teledetección tienen un gran potencial para mejorar la NUE en los cultivos a través de una gestión eficiente del nitrógeno, así como la identificación de genotipos de alto NUE. Los objetivos de este estudio fueron (i) identificar y cuantificar la variación en NUE entre 24 genotipos de trigo de invierno (L.) y (ii) determinar si el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) podría caracterizar la variabilidad en NUE entre los genotipos de trigo. Este estudio se realizó en 2010 y 2011 en el clima semiárido del noreste de Colorado en condiciones de secano e irrigadas. Nuestros resultados indican una variación significativa en la NUE entre los genotipos en dos condiciones de riego. Observamos una fuerte relación entre el NDVI y la NUE -como PFP (productividad parcial del factor) y PNB (balance parcial de nitrógeno)- entre los 24 genotipos de trigo en condiciones de secano (R promedio para PFP y PNB = 0.84) en la etapa de crecimiento de Feekes 11.1, para el sitio año II. Sin embargo, se observó una asociación pobre en condiciones de riego (R promedio para PFP y PNB = 0.29) en la etapa de crecimiento de Feekes 3 a 4 para el sitio año II. Este estudio demuestra el potencial y las limitaciones de la teledetección activa del dosel para caracterizar con éxito la variabilidad en la NUE entre genotipos de trigo.