按照国际植物营养学会的规定，植物必需元素在生理上应具备 3个特征：对植物生长或生理代谢有直接作用；缺乏时植物不能正常生长发育；其生理功能不可用其他元素代替。
具备以上特征的各种元素，统称为广义的肥料。
目前已经明确碳（C）、氢（H）、氧（0）及氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S）、氯（Cl）、铁（Fe）、锰（Mn）、硼（B）、锌（Zn）、铜（Cu）、钼（Mo）、镍（Ni）、硅（Si）、钠（Na）、钴（Co）、钒（V）、稀土（RE）、钛（Ti）等23种元素为大多数高等植物生长所需的。
其中碳、氢、氧、氮、磷、钾6种元素，植物需要量相对较大，称为大量元素；钙、镁、硫3种元素为中量元素；氯、铁、硼、锰、锌、铜、镍、钼8种元素植物需要量极微，稍多即发生毒害，故称为微量元素。
其余的硅（Si）、钠（Na）、钴（Co）、钒（V）、稀土（RE）、钛（Ti）在对于某些植物是必需的植物，对其它植物虽然尚未证明是必需，但如果有其参与，会对植物生长起到正面作用，称为有益元素。
大量元素中，碳、氢、氧可以从空气中吸收利用，氮、磷、钾一般都要来自培养介质，这也是农业上重要的三大肥料品种。三大肥料元素是一般人所熟知的，微量元素现在也越来越被重视，市场上也有多种微量元素肥的叶面喷雾产品，而中量元素中的钙、镁、硫却往往被多数人所忽视。
植物对各种营养元素的需要量尽管不一样，但各种营养元素在植物的生命代谢中各自有不同的生理功能，相互间是同等重要和不可代替的。不管大量元素、中量元素还是微量元素，一旦缺少其中一种，植物就不能完成其生活周期，并呈现专一的缺素症，其他元素不能替代这种元素的功能。