由于营养元素的种类不同，各种营养元素在作物体内的作用是不相同的，甚至相同的元素，但是不同的肥料的作用都不同，比如高钙类型的水溶肥和碳酸钙，磷酸钙的作用就有很大区别。每种营养元素在作物营养过程中所起的具体生理作用主要有以下几个方面：

1，在作物生长发育过程中具有特殊的功能

某些营养元素在作物体内虽然不是作物有机化合物成分，但是由于其活性较强，能参与作物体物质的转化与运输，调节细胞的透性，增强作物的抗逆性。例如钾就属于这类元素。

2，构成作物体的结构物质、贮藏物质和生活物质

作物体的结构物质有纤维素、半纤维素、木质素、果胶素等，贮藏物质有淀粉、脂肪、植素等；生活物质有氨基酸、蛋白质、核酸、叶绿素、酶及辅酶等。用来形成这些物质的营养元素主要是碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫等。

3，在作物新陈代谢中起催化作用

作物新陈代谢作用是一个复杂的生物化学过程，它需要一系列的酶起催化作用，因而常称酶为生物催化剂。在催化过程中，酶需要某些元素使之活化，才能参与其过程，常见的有K*,Mg²+,Zn²+,Cu²+等。此外，尚有许多元素是酶的组成成分，在新陈代谢的氧化还原反应中，是电子的供体或受体，起电子传递作用，包括Fe(II/II)、Mn(IVII/IV)等。

上述这些营养元素的相互作用，以及它们各自所具备的不同生理功能，就能保证作物正常的生长和发育。各种作物都含有这些必需的营养元素，但是不同的作物对这些元素在数量上的要求是不同的。

营养元素之间的相互关系也比较复杂。作物所需要的营养元素在作物体内彼此之间构成了复杂的相互关系，这些相互关系主要表现为同等重要和不可代替的关系作物所必需的营养元素在作物体内不论数量多少都是同等重要的，不可替代的，这就是所谓的“营养元素的同等重要率和不可替代率”。作物体内各种营养元素的含量差别可达数十倍、数百倍、数千倍，甚至数百万倍，但是它们在作物营养中的作用并没有重要和不重要之分。以大量元素氮为例：作物体内氮素不足时，不仅蛋白质的合成受到障碍，而IL叶降低叶绿素含量。从外观上看，缺氮的作物生长缓慢，老叶黄化，严重时叶子全部变黄，甚至枯萎.除了施用氮肥外，其他任何元素的肥料都不能减轻这种症状。每种营养元素在作物体内的生理功能是其他营养元素所不能代替的，营养元素的同等重要率和不可替代率是由作物营养特性所决定。德国化学家李比希提出的最小养分揭示了作物营养与土壤养分在种类、数量上供、需的主要矛盾，实质上反映了必需营养元素在作物体内的生理功能是不可代替和同等重要的。因此，在实际施肥中，必须按照作物营养要求，根据土壤提供养分的状况，考虑不同种类的肥料配合，才能避免某些营养元素的供需失调，以利于作物正常生长。