Un élément est essentiel à une plante si celle-ci ne peut accomplir son cycle de vie sans lui et si aucun autre élément ne peut le remplacer. Il y en a dix-sept : le carbone, l’hydrogène et l’oxygène venus de l’air et de l’eau ; les macroéléments prélevés dans le sol en grammes par kilogramme de masse sèche — azote (nitrate ou ammonium), phosphore (phosphate), potassium, calcium, magnésium, soufre (sulfate) ; et les oligo-éléments nécessaires en milligrammes ou moins — fer, manganèse, zinc, cuivre, bore, molybdène, chlore, nickel. L’azote bâtit les protéines et les acides nucléiques ; le phosphore, les nucléotides et les membranes ; le potassium est le cation principal de la cellule et l’agent osmotique des stomates ; le magnésium siège dans la chlorophylle ; le fer dans les cytochromes et la ferrédoxine ; le molybdène dans la nitrate réductase et la nitrogénase.