水稻的叶、叶鞘和茎吸收光、热和二氧化碳，地下部的根吸收水分和各种营养元素制造有机物质。这些营养元素中有大量元素、微量元素和特种元素。大量元素有碳、氧、氢、氮、磷、钾、钙、镁、硫，微量元素有铁、锰、钼，特种元素有硅等，共16种元素。
水稻不论施何种元素，都应该适当施肥，要控制在一定范围时，既能满足水稻的生长需求，也不造成肥料浪费及土壤污染，施肥量过多，产量不会随着使用量增加，相反，产量还有可能下降，这种现象在三要素中以氮肥表现为明显，其次是磷肥；在任何情况下，水稻所需的各种营养元素的数量之间，有一定的比例范围，而且各种元素又都有特定的功能和生理作用，相互之间联系密切，但又不能替代，只要缺少任何一种元素，都会成为有可能限制产量提高。
水稻施肥有基肥和追肥两种，插秧前结合水耙地时施肥统称基肥，过去以农家有机肥为主，现在是有机肥和化肥同时施用，插秧后的施肥，统称追肥，有返青肥、分蘖肥、穗肥、粒肥等；水稻氮肥要深施基肥，这样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；水田的耗钾量很大，近年来缺钾水田情况逐年增多，钾肥的施用对提高水稻单产有显着作用，目前的钾肥有KCL、K2SO4，草本灰等；根据水稻需肥的规律和分蘖需要，蘖肥分三次施肥，这样既能提高利用率又有利于促进分蘖，次在插秧后五到七天天每亩施硫铵7。5公斤，可用些过磷酸钙和硫酸锌等，第二次要重施，第三次追肥要注意促进平衡生长，分蘖结束前五到十天施入；另外，化肥深施能大幅度提高肥效，减少铵的挥发，降低氮素渗漏流失，增加水稻吸收利用率，而且能够达到前缓、中稳、后劲长。