植物整个生长期内所必需的营养元素是：碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S）、铁（Fe）、锰（Mn）、锌（Zn）、铜（Cu）、钼（Mo）、硼（B）、氯（CL）十六种。
这十六种必须的营养元素又可分为大量营养元素、中量营养元素、微量营养元素。
大量营养元素，它们在植物体内含量为植物干重的千分之几到百分之几。有碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）、钾（K）。
中量营养元素有钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S）。
微量营养元素：它们在植物体内含量很少，一般只有只占干重的十万分之几到千分之几。有铁（Fe）、锰（Mn）、锌（Zn）、铜（Cu）、钼（Mo）、硼（B）、氯（CL）。
氮(N)对作物的生理作用
氮不仅是植物体内蛋白质、核酸以及叶绿素的重要组成部分，而且也是植物体内多种酶的组成部分。同时，植物体内的一些维生素和生物碱中都含有氮。在蛋白质中，氮的平均含量是16-18%，而蛋白质是构成原生质的基本物质。一切有生命的有机体都是处于蛋白质的不断合成与分解之中，如果没有氮素，就不会有蛋白质，也就没有生命。氮也是植物体内叶绿素的组成部分，氮素的丰缺与叶片中叶绿素的含量有着密切的关系，如果绿色植物缺少氮素，会影响叶绿素的形成，光合作用就不能顺利进行。氮素供应充足，植物可以合成较多的叶绿素。一般作物缺乏氮时的症状是：从下部叶开始黄化，并逐渐向上部扩展，作物的根系比正常生长的根系色白而细长，但根量减少。
磷（P）对作物的生理作用
磷是植物体内许多重要有机化合物的成分（如核酸、磷脂、腺三磷等），并以多种方式参与植物体内的生理、生化过程，对植物的生长发育和新陈代谢都有重要作用。核酸和蛋白质是原生质、细胞核和染色体的重要成分，在植物的生命活动和遗传变异中起重要作用。细胞分裂和新器官的形成都少不了他们。供给正常的磷营养，能加速细胞分裂和增殖，促进生长发育，并有利于保持优良品种的遗传特性。特别是作物的生育早期，充足的磷营养对促进作物的生长发育和早熟、优质高产有重要作用，否则，生长受到抑制，根系发育不良，而且这种影响即使以后大量补给也难于完全弥补。
在氮素代谢中，磷也是重要的，如果磷不足，就会影响蛋白质的合成，严重时蛋白质还会分解，从而影响氮素的正常代谢。所以在缺磷时单施氮肥效果不好，所以我们提倡氮磷肥配合使用。
如果供磷不足，能使细胞分裂受阻，生长停滞；根系发育不良， 叶片狭窄，叶色暗绿，严重时变为紫红色。 大量事实表明，充足的磷营养能提高植物的抗旱、抗寒、抗病、抗倒伏和耐酸碱的能力，能促进植物的生长发育，促进花芽分化和缩短花芽分化的时间，因而能促使作物提早开花、成熟。
钾（K）对作物的生理作用
钾对植物的生长发育也有着重要的作用，但它不象氮、磷一样直接参与构成生物大分子。它的主要作用是，在适量的钾存在时，植物的酶才能充分发挥它的作用。
钾能够促进光合作用。有资料表明含钾高的叶片比含钾低的叶片多转化光能50%-70%。因而在光照不好的条件下，钾肥的效果就更显著。
此外钾还能够促进碳水化合物的代谢、促进氮素的代谢、使植物经济有效地利用水分和提高植物的抗性。
由于钾能够促进纤维素和木质素的合成，因而使植物茎杆粗壮，抗倒伏能力加强。此外，由于合成过程加强，使淀粉、蛋白质含量增加，而降低单糖，游离氨基酸等的含量，减少了病原生物的养分。因此，钾充足时，植物的抗病能力大为增强。例如，钾充足时，能减轻水稻纹枯病、白叶枯病、稻瘟病、赤枯病及玉米茎腐病，大小斑病的危害。
钾能提高植物对干旱、低温、盐害等不良环境的忍受能力和对病虫、倒伏的抵抗能力。
土壤缺乏钾的症状是：首先从老叶的尖端和边缘开始发黄，并渐次枯萎，叶面出现小斑点，进而干枯或呈焦枯焦状，最后叶脉之间的叶肉也干枯，并在叶面出现褐色斑点和斑块。
钙（Ga）对作物的生理作用
钙是构成细胞壁的重要元素；它与蛋白质分子相结合，是质膜的重要组成成分；钙是某些酶的活化剂，因而影响植物体的代谢过程。它对调节介质的生理平衡具有特殊的功能。植物缺钙时，植株矮小，根系发育不良，茎和叶及根尖的分生组织受损。严重缺钙时，植物幼叶卷曲，新叶抽出困难，叶尖之间发生粘连现象，叶尖和叶缘发黄或焦枯坏死，根尖细胞腐烂死亡。应该注意的是，植物缺钙往往不是由于土壤缺钙，而是植物内钙的吸收和运输等生理作用失调所造成。
镁（Mg）元素对作物的生理作用
镁是叶绿素的组成部分，也是许多酶的活化剂，与碳水化合物的代谢、磷酸化作用、脱羧作用关系密切。植物缺镁时的症状首先表现在老叶上。开始时，叶的尖端和叶缘的脉尖色泽退淡，由淡绿变黄再变紫，随后向叶基部和中央扩展，但叶脉仍保持绿色，在叶片上形成清晰的网状脉纹；严重时叶片枯萎、脱落。
硫（S）元素对作物的生理作用
硫是构成蛋白质和镁不可缺少的成分，含硫有机物参与植物的呼吸过程中的氧化还原作用，影响叶绿素的形成。植物缺硫时的症状与缺氮时的症状相似，变黄比较明显。一般症状是植株矮，叶细小，叶片向上卷曲，变硬易碎，提早脱落，开花迟，结果、结荚少。
微量元素
（硼、铜、氯、铁、锰、钼、锌）与大量和中量营养元素一样，对植物营养同等重要，尽管通常植物对它们的需要量并不多，但它们中有任何一个缺乏也会限制植物生长。对微量元素的需要已经知道多年了，但以肥料形式广泛使用是相当近期的事。为什么近年来微量元素变得如此重要？三个重要原因为：作物产量。每亩作物产量越高，所带走的微量元素数量就越大。一些土壤不能释放充足的微量元素来满足现在高产作物的需要。过去的施肥经验。过去作物产量不像现在这么高，所以单施氮磷钾就够了。肥料技术。高成分肥料增多，微量元素便不常以化肥中的“伴随”成分得到补充了。
硼(B)
硼不是植物体内的结构成分，但它对植物的某些重要生理过程有着特殊的影响。
硼能促进碳水化合物的正常运转。缺硼时，叶内有大量碳水化合物积累，影响新生组织的形成、生长和发育，井使叶片变厚、叶柄变租、裂化。硼还能促进生长素的运转，为花粉粒萌发和花粉管生长所必需，也是种子和细胞壁形成所必需的。硼与碳水化合物运输有密切关系，它还有利于蛋白质的合成和豆科作物固氮。缺硼时，植物生长点和幼嫩叶片的生长，植株生长受抑制并影响产量和品质。严重缺硼时，幼苗期植株就会死亡。硼能促进植物生殖器官的正常发育。
缺硼症状：在植物体内含硼量最高的部位是花，因此缺硼常表现为甘蓝型油菜“花而不实”，花期延长，结实很差。棉花出现“蕾而无花”、只现蕾不开花。小麦出现“穗而不实”，结实少，子粒不饱满。花生出现“存壳无仁”等现象。果树缺硼时，结果率低、果实畸形，果肉有木栓化或干枯现象。
铜(Cu)
铜是作物体内多种氧化酶的组成成分，因此在氧化还原反应中铜有重要作用。它还参与植物的呼吸作用，影响到作物对铁的利用，在叶绿体中含有较多的铜，因此铜与叶绿素形成有关。不仅如此，钢还具有提高叶绿素稳定性的能力，避免叶绿素过早遭受破坏，这有利于叶片更好地进行光合作用。铜能催化若干植物过程。
缺铜症状：缺铜时，叶绿素减少，叶片出现失绿现象，幼叶的叶尖因缺绿而黄化并干枯，最后叶片脱落。缺铜也会使繁殖器官的发育受到破坏。
氯(Cl)
氯是植物生长发育所必需的营养元素比其他元素较晚一些，因为对它的生理作用了解得不够，植物对氯的需要量比硫小，但比任何一种微量元素的需要量要大。植物光合作用中水的光解需要氯离子参加。而大多数植物均可从雨水或灌溉水中获得所需要的氯。因此，作物缺氯症难于出现。氯有助于钾、钙、镁离子的运输，并通过帮助调节气孔保卫细胞的活动而帮助控制膨压，从而控制了损失水。
氯离子对很多作物有着某种不良的反应。 如烟草施用大量含氯的肥料会降低其燃烧性，薯类作物会减少其淀粉的含量等。
铁(Fe)
铁在植物中的含量不多，通常为干物重的千分之几。铁是形成叶绿素所必需的，缺铁时便产生缺绿症，叶于呈淡黄色，甚至为白色。铁还参加细胞的呼吸作用，在细胞呼吸过程中，它是一些酶的成分。由此可见，铁对呼吸作用和代讨过程有重要作用。
铁在植物体中的流动性根小，老叶子中的铁不能向新生组织中转移，因而它不能被再度利用。因此缺铁时，下部叶片常能保持绿色，而嫩叶上呈现失绿症。
缺铁症状：缺铁时，下部叶片能保持绿色，而嫩叶上呈现失绿症。一般认为植物内金属间（例如Mo,Cu,Mn)的不平衡容易引起缺铁。其他引起缺铁的原因有：（1）土壤磷过多，（2）土壤pH高、石灰多、冷凉和重碳酸盐含量高的综合结果。
锰(Mn)
锰对植物的生理作用是多方面的，它与许多酶的活性有关。它是多种酶的成分和活化剂，能促进碳水化合物的代谢和氮的代谢，与作物生长发育和产量有密切关系。
锰与绿色植物的光合作用（光合放氧）、呼吸作用以及硝酸还原作用都有密切的关系，缺锰时，植物光合作用明显受到抑制。锰能加速萌发和成熟，增加磷和钙的有效性。
缺锰症状：缺锰症状首先出现在幼叶上，表现为叶脉间黄化，有时出现一系列的黑褐色斑点。在高有机质土壤和锰含量较低的中性到碱性pH土壤中最常发生。
缺锰的水稻叶片（水培）叶脉间断失绿，出现棕褐色小斑点，严重时斑点连成条状，扩大成斑块。
钼(Mo)
存在于生物催化剂的组成之中，它对豆科作物及自生固氮菌有重要作用，能促进豆科作物固氮。钼在作物体内的生理功能主要表现在氮素代谢方面。钼还能促近光合作用的强度以及消除酸性土壤中活性铝 在植物体内累积而产生的毒害作用。
缺钼症状：作物缺钼的共同表现是植株矮小，生长受抑制，叶片失绿，枯萎以致坏死。豆科作物缺钼，根瘤发育不良，瘤小而少，固氮能力弱或不能固氮，由于豆科作物对钼有特殊的需要，故易发生缺钼现象，为此，钼肥应首先集中施用在豆科作物上。
缺钼在酸性土壤的可能性最大，砂质土壤缺钼要比粘质土壤常见。随着土壤pH升高，钼的有效性增大。
锌(Zn)
锌是植物某些酶的组成元素。锌也是促进一些代谢反应必需的。锌对于叶绿素生成和形成碳水化合物是必不可少的。
缺锌症状：果树缺锌在我国南北方均有所见，除叶片失绿外，在枝条尖端常出现小叶和簇生现象。称为“小叶病”。严重时枝条死亡，产量下降。在北方常见有苹果树和桃树缺锌，而南方柑桔缺锌现象较普遍。此外，梨、李、杏、樱桃、葡萄等也可能发生缺锌。水稻缺锌表现为“稻缩苗”，玉米白苗有时也是缺锌所引起的。
土壤含锌从每亩几十克到几公斤。细质地土壤通常比砂质土壤含锌高。随着土壤pH升高，锌对植物生长的有效性降低。缺锌和严重缺锌的玉米叶片叶片脉间失绿呈现清晰的黄绿色条纹，症状主要出现在中脉与叶缘之间，严重缺锌的出现浅棕色条状坏死组织，叶缘及中脉两旁仍保持绿色。
