植物生长发育必需供给16种化学元素，否则植物就不能维持生命 。最早发现的10种必需元素是碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(s)、铁(Fe)。后来由于科学实验方法的不断改进 ，所使用的试剂纯度和培养器皿质量的提高，减少了杂质混入营养溶液的可能性，人们发现要使植物正常生长发育，除以上10种元素外，还应包括硼(B)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)以及氯(Cl) 这6种化学元素。所有这16种化学元素就称为必需营养元素。

碳(C)、氢(H)、氧(O)存在于大气和水中，它们被用于光合作用。光合作用产生各种有机物，它在植物体中占大多数。二氧化碳、水或光不足都会降低作物的生长。

来自土壤的13种矿质营养元素，可分成三类：

大量营养元素：氮、磷、钾。

中量营养元素：钙、镁、硫。

微量营养元素的含量则只占干物质重量的千分之几以到十万分之几。它们是铁、硼、锰、铜、锌、钼、氯七种。

由于作物利用大量营养元素数量较大，这些元素通常在土壤中容易出现短缺。中量营养元素和微量营养元素的利用量小，不常表现缺乏。但是在作物产量提高后，一些中量和微量元素也会缺乏。另一方面，各种土壤供给养分的能力是不相同的。这主要是受成土母质种类和土壤形成时所处环境条件等困素的影响，使它们在养分的含量上有很大差异，尤其是植物能直接吸收利用的有效态养分的含量更是差异悬殊。