비료에는 식물의 영양소가 되는 주성분과 제조과정에서 혼합되거나 주성분이 변화하여 구성되는 부성분으로 구분된다. 주성분은 질소, 인 또는 인산, 칼륨, 황, 칼슘 또는 석회, 마그네슘 또는 고토(苦土) 등의 원소이거나 그들로 이루어진 이온들인데 여기에 탄소 ·산소 ·수소를 포함하여 식물의 다량필수원소라고 하고, 철, 망간 , 붕소, 아연, 구리, 몰리브덴, 염소 등과 같이 대개 미량(수 내지 수십 ppm)으로 식물의 요구에 충분한 원소들을 미량필수원소라고 한다.

이 중에서 질소 ·인산 ·칼륨은 일반 농지에서 결핍되기 쉬우므로 시비효과가 높아 비료의 3요소라고 하며, 칼슘을 더하여 4요소, 마그네슘을 더하여 5요소라고 하기도 한다. 탄소 ·산소 ·수소는 식물체의 구성에 가장 많은 함량을 차지하는 원소들이지만 대부분 공기와 물에서 자연적으로 흡수되며 시설원예(施設園藝)에서는 시설내부에 이산화탄소를 공급하여 이산화탄소 농도를 높여줌으로써 성장을 촉진시키는 효과를 거둘 수도 있다.

부성분은 비료의 종류에 따라 다르지만 정해진 양 이하이어야 한다는 제한성분과 부차적으로 비료효과를 거둘 수 있는 유효 부성분이 있다. 예를 들면, 황산암모늄의 황시안산화물 ·비소 ·술퍼민산, 그리고 요소의 뷰렛 등은 제한성분이며 용성인비(熔成燐肥)의 마그네슘과 규소는 유효 부성분이다.

생리학적 관점에서 식물영양소를 조직내 원소함량에 따라 다량원소와 미량원소로 분류하기란 매우 어렵다. 따라서 일반적인 식물체내 함량에 따른 원소의 분류보다는 생화학적 ·생리학적 기능에 따른 분류가 더 적절하다.

이러한 관점에서 식물영양소는 다음과 같이 4가지로 분류할 수 있다. 탄소 ·수소 ·산소 ·질소 ·황은 이산화탄소 ·탄산이온 ·물 ·산소 ·질산이온 ·암모늄이온 ·질소분자 ·황산이온 ·아황산가스의 형태로 흡수되며, 유기물의 주요 구성분들로서, 식물체 내에서 효과가 관여하는 반응들에 구성요소로 작용하며, 산화 = 환원반응에 의하여 식물체 내로 등화한다.

인 ·붕소 ·규소는 토양 용액에 녹아 있는 인산이온 ·붕산이온 ·규산이온의 형태로 흡수되며, 식물체 내의 알코올군(群)과 에스테르화합물을 형성하며, 특히 인산화합물은 생체 내의 에너지 대사와 밀접한 관련을 갖는다.

칼륨 ·나트륨 ·마그네슘 ·칼슘 ·망간 ·염소는 토양 용액으로부터 이온의 형태로 식물체 내로 흡수하며, 식물체 세포의 삼투압과 효소활성과 관련된 기능을 한다. 또한 효소의 막투과성 및 전기전위의 조절기능도 담당한다.

철 ·구리 ·아연 ·몰리브덴은 이온이나 킬레이트화합물 형태로 식물체 내로 흡수되며 식물체 내의 전자전달에 관여한다.