经科学实验和生产实践证明，作物体中所含的数十种化学元素并不都是作物生活所必需的，有些元素可能是偶然被作物吸收的，甚至还在体内大量积累。因此，确定某种元素是不是作物生长所必需的，不是根据它们在作物体内的含量多少，电而是看它们在作物生长过程中所起的作用来决定的。
凡是某一元素缺少以后，作物不能正常生长发育，完成其整个生活周期的，并且表现出专一的、特殊的缺乏病症，这样的元素就是作物的必需营养元素。目前，确定为各种作物所必需的营养元素有:碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、钼、氯等16种。
根据它们在植株内的含量，可分为大量元素和微量元素两类。凡含量约占干物重的千分之几到百分之几十的营养元素被定为大量元素，它们是碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫等9种;铁和硼、锰、铜、锌、钼、氯等一般被列为微量元素，因为，它们在植株内的含量大致只有干物重的千分之几到十万分之儿，甚至少到百万分之几以下。
随着研究的深入，人们还发现硅对水稻是必需的;钴是豆科作物与根瘤菌共生固氮时所必需的，钠对糖用甜菜、棉花、、亚麻芹菜的生长是有益的;有少量硒时，可促进紫云英及药材黄芪的生长，说明这些元素都能起营养作用，至于它们在作物体内所起的营养功能如何，尚待进一步研究。