Для роста растениям требуется несколько различных химических элементов. Кислород, углерод и водород содержатся в воде и воздухе; вторичные питательные вещества, в которых нуждаются растения, включают магний, кальций и серу. Кроме того, растениям также необходимы такие микроэлементы, как цинк, молибден, медь, марганец, кобальт, железо и бор. Наиболее важными химическими веществами, в которых нуждаются растения и без которых они не будут развиваться, являются три макроэлемента: калий, азот и фосфор. Причина этого в том, что основными строительными блоками каждого растения являются АТФ, клеточные мембраны и аминокислоты. Азот входит в состав каждой аминокислоты; АТФ, который является основным источником энергии для всех клеток, содержит фосфор. Калий необходим для способности растений к метаболизму. Этот элемент также составляет до двух процентов от массы растения.
Растения, которые не получают достаточного количества этих трех основных макроэлементов, будут сильно ограничены в своей способности расти, поскольку они также будут лишены основных строительных блоков. Калий, фосфор и азот образуются в природе из разлагающихся растений, которые погибли. Чтобы стимулировать рост растений, садоводы и фермеры используют удобрения, содержащие три основных макроэлемента. Большинство удобрений на рынке содержат большое количество калия, фосфора и азота. Поскольку другие химические элементы не так важны для роста растений, а также в изобилии присутствуют в большинстве почв, их не включают в большинство удобрений. На каждом мешке с удобрениями напечатано точное процентное содержание калия, фосфора и азота в удобрительной смеси. Оставшийся материал в стандартном мешке с удобрениями будет балластом, который не играет никакой роли в росте растений.