作物所含的必需营养元素，在作物体内的含量差异十分悬殊，相差可达数倍、数百倍、乃至几十万倍。但是，尽管数量有多有少，但它们各自都有其特殊作用，彼此间都是同等重要的，不能互相代替。现将作物必需的17种营养元素的主要生理作用列于表1中，供施肥时参考。
表1 作物必需营养元素的主要生理作用营养元素 主要生理作用碳、氢、氧（C、H、O） 作物在光能的参与下进行光合作用时，用碳、氢、氧制造碳水化合物——糖类。糖进一步形成淀粉、纤维、蛋白质、脂肪等重要化合物。氧和氢在作物体内生物氧化还原过程中也起着重要的作用氮（N） 氮是构成蛋白质的主要元素，而蛋白质又是细胞原生质组成中的基本物质。氮也是叶绿素、酶（生物催化剂）以及核酸、维生素、生物碱等的主要成分磷（P） 磷是核酸及核苷酸的组分，是组成原生质和细胞核的主要成分。核苷酸及其衍生物是作物体内有机物质转变与能量转变的参与者。作物体内很多磷酯类化合物（磷的一种贮藏形态）和许多酶分子中都含有磷，它对作物的代谢过程有重要的影响钾（K） 钾能促进光合作用以及多种酶类的活化剂，有利于碳水化合物、脂肪和蛋白质的合成，因而能改善品质钙（Ca） 钙对作物体内碳水化合物和含氮物质代谢作用有一定的影响，并能消除一些离子（如铵、氢、铝、钠）对作物的毒害作用。钙主要是呈果胶酸钙的形态存在于细胞壁的中层，能增强作物对病虫害的抵抗力镁（Mg） 镁是叶绿素和植酸盐（磷酸的贮藏形态）的成分，能促进磷酸酶和葡萄糖转化酶的活性，有利于单糖的转化，因而在碳水化合物代谢过程中起着很重要的作用硫（S） 硫是组成氨基酸、蛋白质、维生素和酶的成分。硫还参与叶绿素形成和体内的氧化还原作用铁（Fe） 铁是叶绿素形成不可缺少的条件，直接或间接地参与叶绿体蛋白质的形成。作物体内许多呼吸酶都含有铁，能促进作物呼吸，加速生理的氧化硼（B） 硼参与分生组织的分化、花器官的发育和种子的形成锰（Mn） 锰是酶的活化剂，与作物的光合、呼吸及硝酸还原作用有密切的关系
表1 作物必需营养元素的主要生理作用（续）-1营养元素 主要生理作用铜（Cu） 铜是作物体内各种氧化酶活化基的核心元素，在催化作物体内氧化还原反应方面起着重要作用。铜能增进叶绿体的稳定性。含铜酶与蛋白质的合成有关锌（Zn） 锌是作物体内碳酸酐酶的成分，能促进碳酸分解过程，与作物光合、呼吸以及碳水化合物的合成、运转等过程有关。作物体内生长素的形成也与锌有关钼（Mo） 钼是作物体内硝酸还原酶的成分，参与硝态氮的还原过程。钼还能提高根瘤固氮菌的固氮能力氯（Cl） 氯参与光合作用，调节细胞的渗透压，并能增强作物对某些病害的抗性等镍（Ni） 镍是脲酶、氢化酶及苹果酸脱氢酶等的组分或活化剂，与作物氮代谢、呼吸作用及硝酸还原有密切关系；镍为DNA和RNA生理功能正常发挥所必需；镍还能促进种子萌发和延缓衰老