식물이 자라는데 많이 필요한 원소 9가지를 다량 원소[탄소(C), 수소(H), 산소(O), 질소(N), 인(P), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 황(S)]라 하고, 적은 양으로 충분한 원소 7가지를 미량 원소[철(Fe), 망간(Mn), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 붕소(B), 염소(Cl), 아연(Zn)]라고 하는데, 이 다량 원소 중 질소, 인, 칼륨은 흙 속에 부족되기 쉽고 생리적인 기능이 중요하여 인공 공급의 필요성이 크므로 비료의 3요소라 한다.

1. 질소
   1) 역할
     0. 단백질, 핵산 및 엽록소를 구성한다.
     0. 광합성을 비롯한 여러 가지 생장, 발육에 관여하는데, 주로 잎이나 줄기의 생장에 관여한다.
   2) 부족할 때 - 엽록소가 생성되지 못하여 잎이 황록색을 띠며, 전체의 생육이 나빠져 종자나 과일의 생산량이 떨어진다.
   3) 너무 많을 때 - 잎이 짙은 녹색을 띠며, 잎과 줄기가 웃자라 약해져서 병충해에 잘 걸리고 쓰러지기 쉽다.

2. 인
   1) 역할
     0. 인산 및 유기 화합물의 형태로 존재.
     0. 핵산과 핵단백질, 인지질, 피틴 등을 구성하는 주요물질.
     0. 세포 분열과 단백질 합성, 에너지 대사에 중요한 역할을 한다.
     0. 특히 생장이 왕성해진 부분과 꽃, 종자 등에 많이 들어있고, 새 뿌리의 발육에 필요하다.
   2) 부족할 때 - 오래된 잎이 자주색을 띤 청록색이 되며, 과일과 종자는 성숙이 늦어지고 가볍게 된다.

3. 칼륨
   1) 역할
     0. 식물체 내에 이온 형태로 존재.
     0. 여러 가지 생리 작용과 물질 대사를 조절.
     0. 칼륨이 적절하게 있으면 줄기나 잎이 강해지고 수확물의 품질이 좋아진다.
     0. 특히 광합성을 왕성하게 하고, 결실과 뿌리의 발육을 좋게 한다.
   2) 부족할 때 - 아랫잎부터 잎의 끝이나 가장자리가 누렇게 변하고, 식물체가 약해져서 병에 잘 걸리며 쓰러지기 쉽게 된다. 또 과실과 종자의 생육도 나빠진다.