Las plantas, al igual que diversos organismos vivos, necesitan nutrientes para su crecimiento y desarrollo. Cuando la planta aún es semilla, el embrión obtiene los nutrientes del almidón disponible en el endospermo; parte interna de la semilla. En el almidón encontramos nutrientes indispensables para la sobrevivencia, como carbohidratos, proteínas, aminoácidos y reguladores de crecimiento vegetal (auxinas, citocininas, giberelinas). Después de que ocurre la germinación, la planta necesita de nutrientes provenientes del exterior, algunos se encuentran disponibles en el suelo o en el ambiente, mientras que los demás se suministran de manera artificial, es decir, mediante fertilizantes inorgánicos.

De los elementos presentes en el ambiente encontramos al oxígeno (O), carbono (C) e hidrógeno (H) provenientes del bióxido de carbono (CO₂), agua (H₂O) y aire. Además de otros elementos clasificados en macroelementos primarios, secundarios y microelementos. Los primarios: nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K); los secundarios: azufre (S), calcio (Ca), magnesio (Mg) y los microelementos: boro (B), cloro (Cl), cobre (Cu), etc. También conocidos como elementos esenciales; se consideran esenciales porque la planta no puede completar su ciclo de vida en ausencia de estos elementos o porque la función de este elemento no puede ser reemplazado por otro.

Estos elementos juegan un papel determinante en el ciclo biológico de la planta, por ejemplo: el nitrógeno ayuda en el desarrollo del tallo, crecimiento foliar, formación de frutos y granos. Su deficiencia se manifiesta provocando clorosis en las hojas inferiores, es decir, amarillamiento, en casos graves las hojas se caen prematuramente y la clorosis predomina en toda la planta. En algunas hortalizas como la lechuga, la deficiencia se manifiesta con la aparición de hojas pequeñas de color verde amarillento. Mientras que el fósforo participa en diversos procesos metabólicos de la planta como en la formación del adenosin trifosfato o ATP, molécula que otorga energía a la planta.

También forma parte de los ácidos nucleicos, el ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN), participa en la fotosíntesis, la respiración y la síntesis de almidón. Su deficiencia disminuye la elongación celular, siendo un probable causante de enanismo en la planta. Y el potasio, nutriente abundante en el citoplasma, participa en el metabolismo de los carbohidratos y las proteínas, regula el intercambio gaseoso e hídrico en la atmósfera, mediante la apertura de estomas, y actúa como catalizador biológico; es decir, acelera diversas reacciones bioquímicas en la célula.

El resto de los elementos cumple otras funciones particulares dentro de la planta, es indispensable su presencia en el suelo. Para conocer la presencia de estos nutrientes se hace un análisis de la composición química del suelo antes de establecer el cultivo. Con base en el resultado del estudio se puede hacer un plan de fertilización para compensar los elementos presentes o faltantes mediante los fertilizantes inorgánicos.

Los fertilizantes más comerciales son: la urea (48 por ciento de nitrógeno), superfosfato de calcio triple (46 por ciento de fósforo), cloruro de potasio (60 por ciento de potasio) y triple 17 (17 por ciento de nitrógeno, fósforo y potasio), entre otros. Conocer las propiedades químicas del suelo garantiza una producción agrícola óptima, aunque no determinante, pues existen otros factores. En este sentido, los pequeños y medianos agricultores poco conocen al respecto y carecen de recursos para analizar muestras del suelo de sus terrenos y adquirir fertilizantes. Por esa razón, es necesario proporcionar apoyos económicos y de capacitación a los pequeños productores, la baja disponibilidad de nutrientes en el suelo afecta la rentabilidad del cultivo y, por ende, al campo mexicano.