作物需求三大矿质元素：氮、磷、钾。矿质元素是指除碳、氢、氧以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。作为植物必需的矿质元素，必须具备3个条件：如缺乏该元素，植物发育发生障碍，不能完成生活史。除去该元素，则植物表现出专一的缺乏症而这种缺乏症是可以预防和恢复的。该元素在植物营养生理上应表现直接的结果，决不是因土壤或培养基的物理、化学、微生物条件的改变而产生的间接效果。

N以NH4+和NO3-的形式被吸收，用于生产蛋白质和叶绿素等，在干物质中含量约为1-2%。缺乏氮素时老叶首先变黄。P以HPO42-和H2PO4-离子形式吸收，用于生成磷脂、磷酸化合物等。在干物质中约占0.2%。缺乏P时，植株老叶首先变黄。P以HPO42-和H2PO4-离子形式吸收，用于生成磷脂、磷酸化合物等。在干物质中约占0.2%。缺乏P时，植株老叶首先变黄。

关于植物必需的矿质元素，在新版高中生物教材中写道："以前科学家确定植物必需的矿质元素有13种，其中N、P、K、S、Ca、Mg属大量元素：Fe(也可称为：半微量元素)、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl属微量元素。"

而据最新版《植物生理学》(高等教育出版社)资料，现已证明有16种矿质元素为植物生长所必需，即把Si、Na、Ni也列为植物必需的矿质元素，其中Si为大量元素，Na、Ni为微量元素。