植物必需的大量营养元素包括碳、氢、氧、氮、磷、钾6种。它们对植物生长发育起着重要的基础保证作用：
（1）碳、氢、氧  是植物体内各种重要有机化合物的组成元素，如碳水化合物、蛋白质、脂肪、糖和有机酸等；糖是植物光合作用的产物，它既是植物进行呼吸和体内新陈代谢的基础物质，也是代谢作用所需能量的原料。同时氢和氧在植物体的生物氧化还原过程中也起着重要的作用。
（2）氮  是植物蛋白质和核酸的组成元素，也是植物体内多种酶的主要成分，一些维生素和生物碱中也含有氮素。其中蛋白质是构成原生质的基本物质，叶绿素是高等绿色植物进行光合作用不可缺少的物质，酶是一种催化剂，如同发面时用的“起子”一样，能控制体内各种生物化学反应的过程。
（3）磷  是细胞核、磷脂和核酸的组成成分，磷脂是生物膜的重要组成部分，而核酸在植物生活和遗传过程中有特殊作用。磷还是植物体内各项代谢过程的参与者，如腺三磷中含有磷酸，而腺三磷是植物体内能量的中转站，积极参与能量代谢作用，参与碳水化合物的运输，蔗糖、淀粉及多糖类化合物的合成；另外，磷还有提高植物抗旱、抗寒等抗逆性和适应外界环境条件的能力。
（4）钾  是光合作用中多种酶的活化剂，能提高酶的活性，因而能促进光合作用；钾能提高植物对氮素的吸收和利用，有利于蛋白质的合成；钾具有控制气孔开、闭的功能，有利于植物经济用水；钾能促进碳水化合物的代谢，并加速同化产物向储藏器官中运输；钾能增强植物的抗逆性，如抗旱、抗病等。
氮磷钾作为肥料三要素，是首先应该充分供应的养分。作物生长过程中只有在氮磷钾充足的基础上才有可能发挥其它养分的作用，由此可见，施用氮磷钾肥的重要性。