植物主要是吸收土壤中游離於水的以氮磷鉀為主的離子狀態的化合物，不能完全吸收有機物。 有機物必須降解後變成離子狀態才能被植物透過透析作用吸收進植物體。但是植物的生長需要的養料的決大部分不是透過土壤吸收，而是透過植物自身的光合作用產生，植物葉子裡的葉綠體可以進行光合作用，能夠把空氣中的二氧化碳轉變為碳水化合物和氧氣，使植物得以快速生長。

也因為這個原因，地球上的能量大多數都是來自於太陽的光能然後被植物轉化成化學能，然後形成礦物能，而不是來自於土壤的能量，土壤只是給植物提供了植物必需的“微量元素”就象人體必需的維生素，重要但是不起決定作用。

化肥施入土壤中一小部分以分子態溶於土壤溶液中，透過氫鍵作用被土壤吸附，其他大部分在脲酶的作用下水解成碳酸銨，進而生成炭酸氫和氫氧化銨，然後NH4+能被植物吸收和土壤膠體吸附，NCO3-也能被植物吸收。

化肥施入土壤中一小部分以分子態溶於土壤溶液中，透過氫鍵作用被土壤吸附，其他大部分在脲酶的作用下水解成碳酸銨，進而生成炭酸氫和氫氧化銨，然後NH4+能被植物吸收和土壤膠體吸附，NCO3-也能被植物吸收。

植物生長髮育需要氮磷鉀鈣鎂硫等17種中量和微量礦物質元素，植物根系只能吸收以離子態存在於水溶液中的以上礦物質元素。

植物根系並不能直接吸收有機成分，只有經過微生物分解發酵，有機肥才能析出溶於水的離子態的礦物質元素，也才能被植物根系吸收。

有機肥類似於中醫的大複方，植物需要的各種中量、微量元素或多或少基本上都有一些，因此使用有機肥種植，農作物能夠獲得比較全面的營養，植物比較健康，農產品也比較有風味。

化肥可以為植物直接大量提供溶於水的，植物生長所需要的最核心的氮、磷、鉀等離子態礦物質元素，因此使用化肥可以大幅度提高農作物產量，如果沒有化肥，地球人至少要餓死一半。

但是植物生長需要的很多其它微量元素，一般化肥就不能提供了。並且每種植物都有其不同的營養需求結構，如果化肥提供的營養成分結構與植物所需的營養結構不匹配，植物吸收的營養物質就不能高效地代謝轉化成為植物蛋白，氨基酸，多糖，澱粉等有機營養成分，而會以離子態的方式儲存於植物細胞的液泡中。我們在一些水果和蔬菜中吃出的苦澀味和尿酸味就來源於這些未代謝的植物營養液。

從本質上來說，有機肥和化肥的植物營養過程及機理是一樣的。

從總體上來說，有機肥種植的植物營養元素齊全，但量不夠不夠充足，因此產量不高，但風味足。化肥種植農作物核心營養元素充足，但微量元素不全面，因此雖然產量高，但植物體內常常有植物營養液殘留，因此不好吃。

無土栽培用的營養液雖然也是用化肥配置的，但是由於價格較高，因此可以根據每種農作物的具體營養需求結構進行精確的營養元素配置，使農作物在生長過程中獲得均衡足夠的營養，因此不但產量高，品質也非常好，有充足的風味。

品質優良的日本大米就是用水稻專用肥種植的。國內目前也有一些高科技公司開始開發農作物專用肥技術，相信在不久的將來，隨著這一技術的普及，市場上就會出現價格合理、品質優良、風味十足的可靠安全的農產品了。