Rośliny, oprócz węgla, wodoru, tlenu pobieranych w postaci dwutlenku węgla, wody i tlenu atmosferycznego, potrzebują innych pierwiastków, które pobierają z gleby. Węgiel, wodór, tlen stanowią podstawowy budulec wszystkich związków organicznych syntetyzowanych przez roślinę. Innymi ważnymi makroelementami roślin są azot, potas, siarka, fosfor, wapń, magnez, sód, chlor. Spośród mikroelementów istotne znaczenie dla roślin mają zwłaszcza takie pierwiastki, jak: żelazo, mangan, miedź, cynk, bor, molibden, nikiel, kobalt.
Pierwiastki mineralne pełnią w roślinach funkcje jako:
– składniki wielu związków organicznych, np. azot, siarka stanowią składnik białek, magnez chlorofilu, fosfor – nukleotydów i kwasów nukleinowych;
– aktywatory i składniki enzymów, np. jony Mg2+, Mn2+, K+;
– składniki kompleksów białkowych będących przenośnikami elektronów w łańcuchu oddechowym i fazie jasnej fotosyntezy – metale o właściwościach oksydoredukcyjnych,np. żelazo, mangan, miedź, nikiel;
– ponadto pierwiastki wpływają na stabilizację środowiska wewnątrz- i zewnątrzkomórkowego poprzez udział w tworzeniu układów buforowych (m.in. HPO42-), wpływ na potencjał osmotyczny komórek, utrzymywanie odpowiedniego stopnia uwodnienia koloidów w cytoplazmie (K+ oraz Ca2+, Mg2+);
– biorą udział w przekazywaniu informacji wewnątrz- i zewnątrzkomórkowej (Na+, K+, Ca2+). Efektem niedoboru określonych pierwiastków jest zahamowanie wzrostu (głównie brak N, P, K), chloroza (brak Mg, Fe), nekroza (np. brak Mg, K, Ca), opóźnienie kwitnienia i owocowania (m.in. brak B).
Rośliny pobierają z gleby potrzebne im pierwiastki w postaci jonów: amonowych, azotanowych, fosforanowych, siarczanowych oraz jonów magnezu, wapnia, potasu i innych. Wiele roślin może uzyskać azot, fosfor, siarkę dzięki mikoryzie z grzybami, a rośliny motylkowe – azot w formie dostępnych jonów amonowych dzięki symbiozie z bakteriami brodawkowymi.