归一化差值植被指数的计算公式为：

式中为近红外波段的反射率；为红光波段的反射率。值在-1.0和1.0之间变化。

NDVI的提出源于D.迪林在美国大平原分析植被特征与其光谱信号之间的相关关系时，发现该关系受到太阳天顶角随纬度梯度而变化的影响。其解决方案便是提出NDVI以“归一化”太阳天顶角的效应。

NDVI适合在植被覆盖中等的条件下使用。当植被冠层过于稀疏时，土壤等背景的信号会对NDVI值有较大影响；当植被冠层过于茂密时，NDVI值会趋向于饱和。NDVI也受到大气效应、地表反射非朗伯性等各种因素的影响。

归一化差值植被指数是最常用的植被指数之一，被广泛用于植被覆盖度、植被叶面积指数、生物量估算，以及植被长势监测、植被病虫害监测等。

广泛使用的全球尺度NDVI遥感产品包括MODIS NDVI、GIMMS NDVI等。