作物生長發所必需的碳、氫、氧、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵、硼、錳、銅、鋅、鉬、氯營養元素，在作物體內的含量差異十分懸殊，相差可達數倍、數百倍乃至幾十萬倍。但是盡管數量有多有少，但他們各自都有其特殊作用，彼此間都是同等重要，不能互相代替的。現將作物生長發育所必需的營養元素主要生理作用介紹如下： 碳、氫、氧：作物在光能的參于下進行光合作用時，用碳、氫、氧制造碳水化合物——糖類。糖進一步形成淀粉、纖維以及轉化為蛋白質、脂肪等重要化合物。氧和氫在作物氧化還原過程中也起著重要的作用。 氮：氮是構成蛋白質的主要元素，而蛋白質又是細胞原生質組成中的基本物質。氮也是葉綠素、酶（生物催化劑）以及核酸、維生素、生物堿等的主要成分。 磷：磷是核酸及核苷酸的組分，是組成原生質和細胞核的主要成分。核苷酸及其衍生物是作物體內有機物質轉變與能量轉變的參與者。作物體內很多磷脂類化合物（磷的一種貯藏形態）和許多酶分子中都含有磷，它對作物的代謝過程有重要的影響。 鉀：鉀能促進光合作用以及活化酶類的能力，有利于碳水化合物、脂肪和蛋白質的合成。對作物的氮代謝也有良好的影響。 鈣：鈣對作物體內碳水化合物和含氮物質代謝作用有一定的影響，能消除一些離子（如銨、氫、鋁、鈉）對作物的毒害作用。鈣主要呈果膠酸鈣的形態存在于細胞壁的中層，能增強作物對病蟲害的抵抗力。 鎂：鎂是葉綠素和植酸鹽（磷酸的貯藏形態）的成分，能促進磷酸酶和葡萄糖轉化酶的活化，有利于單糖的轉化，因而在碳水化合物代謝過程中起著很重要的作用。 鐵：鐵是葉綠素形成不可缺少的條件，直接或間接地參與葉綠體蛋白質的形成。作物體內許多呼吸酶都含有鐵，鐵能促進作物呼吸，加速生理的氧化。 硫：硫是組成氨基酸、蛋白質、維生素和酶的成分。硫還參于葉綠素形成和體內的氧化還原作用。 硼：硼參與促進分生組織的分化，開花器官的發育和種子形成。 錳：錳是酶的活化劑，與作物的光合、呼吸及硝酸還原作用都有密切的關系。 銅：銅是作物體內各種氧化酶活化基的核心元素，在催化作物體內氧化還原反應方面起著重要作用。銅能增加葉綠體的穩定性。含銅酶與蛋白質的合成有關。 鋅：鋅是作物體內碳酸酐酶的成分，能促進碳酸分解過程，與作物光合、呼吸以及碳水化合物的合成、運轉等過程有關。作物體內生長素的形成也與鋅有關。 鉬：鉬是作物體內碳酸酐酶的成分，參與硝態氮的還原過程。鉬還能提高根瘤和固氮能力。 氯：氯參與光合作用，調節細胞的滲透壓，并能增強作物對某些病害的抗性等。
