水稻的葉、葉鞘和莖吸收光、熱和二氧化碳，地下部的根吸收水分和各種營養元素制造有機物質。這些營養元素中有大量元素、微量元素和特種元素。大量元素有碳、氧、氫、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫，微量元素有鐵、錳、鉬，特種元素有硅等，共16種元素。
水稻不論施何種元素，都應該適當施肥，要控制在一定范圍時，既能滿足水稻的生長需求，也不造成肥料浪費及土壤污染，施肥量過多，產量不會隨著使用量增加，相反，產量還有可能下降，這種現象在三要素中以氮肥表現為明顯，其次是磷肥；在任何情況下，水稻所需的各種營養元素的數量之間，有一定的比例范圍，而且各種元素又都有特定的功能和生理作用，相互之間聯系密切，但又不能替代，只要缺少任何一種元素，都會成為有可能限制產量提高。
水稻施肥有基肥和追肥兩種，插秧前結合水耙地時施肥統稱基肥，過去以農家有機肥為主，現在是有機肥和化肥同時施用，插秧后的施肥，統稱追肥，有返青肥、分蘗肥、穗肥、粒肥等；水稻氮肥要深施基肥，這樣就可以使氮肥利用率提高十到十五；集中施磷比分散施磷的利用率高很多；水田的耗鉀量很大，近年來缺鉀水田情況逐年增多，鉀肥的施用對提高水稻單產有顯著作用，目前的鉀肥有KCL、K2SO4，草本灰等；根據水稻需肥的規律和分蘗需要，蘗肥分三次施肥，這樣既能提高利用率又有利于促進分蘗，次在插秧后五到七天天每畝施硫銨7。5公斤，可用些過磷酸鈣和硫酸鋅等，第二次要重施，第三次追肥要注意促進平衡生長，分蘗結束前五到十天施入；另外，化肥深施能大幅度提高肥效，減少銨的揮發，降低氮素滲漏流失，增加水稻吸收利用率，而且能夠達到前緩、中穩、后勁長。