水稻正常生长发育所必需的营养元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锌、锰、铜、钼、硼及硅。碳、氢、氧在植物体组成中占绝大多数，是水稻淀粉、脂肪、有机酸、纤维素的主要成分。它来自空气中的二氧化碳和水，一般不需要另外补充。氮、磷、钾三元素是水稻需要量大，单纯依靠土壤供给，不能满足水稻生长发育的需要，必须另外施用，所以又叫肥料三要素。对其他元素需要量有多有少，一般土壤中的含量基本能满足，但随着高产品种的种植，氮、磷、钾施用量增加，水稻微量元素缺乏症也日益增多。
每生产100千克稻谷吸收的氮、磷、钾的数量分别为1.5或1.9千克、0.18或3.82千克，大致比例为2：1：3。由于其中不包括根的吸收和水稻收获前地上部分中的一些养分及落叶等已损失的部分，所以实际水稻吸肥总量应高于此值。而且随着品种、气候、土壤和施肥技术等条件的不同而变化，特别是不同生育时期对氮、磷、钾吸收量的差异十分显著，通常是随着生育时期从秧苗到成熟期的过程中，吸收氮、磷、钾的数量呈正态分布。
