Pflanzenernährung ist die Lehre von den chemischen Elementen, die für das Pflanzenwachstum notwendig sind. Es gibt mehrere Prinzipien, die für die Pflanzenernährung gelten. Einige Elemente sind direkt am Stoffwechsel der Pflanze beteiligt. Dieses Prinzip berücksichtigt jedoch nicht die so genannten Nutzelemente, deren Vorhandensein zwar nicht erforderlich ist, aber deutliche positive Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum hat.
Ein Nährstoff, der nach dem Liebigschen Gesetz des Minimums das Pflanzenwachstum begrenzen kann, wird als essentieller Pflanzennährstoff bezeichnet, wenn die Pflanze ohne ihn ihren Lebenszyklus nicht vollständig abschließen kann. Es gibt 16 essentielle Pflanzennährstoffe im Boden, neben den drei Hauptelementarnährstoffen Kohlenstoff und Sauerstoff, die von photosynthetischen Pflanzen aus dem Kohlendioxid der Luft gewonnen werden, und Wasserstoff, der aus Wasser gewonnen wird.
Pflanzen nehmen essentielle Elemente aus dem Boden über ihre Wurzeln und aus der Luft (bestehend hauptsächlich aus Stickstoff und Sauerstoff) über ihre Blätter auf. Grüne Pflanzen gewinnen ihre Kohlenhydratversorgung aus dem Kohlendioxid der Luft durch den Prozess der Photosynthese. Kohlenstoff und Sauerstoff werden aus der Luft aufgenommen, während andere Nährstoffe aus dem Boden absorbiert werden. Die Nährstoffaufnahme im Boden erfolgt durch Kationenaustausch, wobei die Wurzelhaare durch Protonenpumpen Wasserstoffionen (H+) in den Boden pumpen. Diese Wasserstoffionen verdrängen Kationen, die an negativ geladene Bodenteilchen gebunden sind, so dass die Kationen für die Aufnahme durch die Wurzel verfügbar sind. In den Blättern öffnen sich die Spaltöffnungen, um Kohlendioxid aufzunehmen und Sauerstoff auszustoßen. Die Kohlendioxidmoleküle werden als Kohlenstoffquelle für die Photosynthese verwendet.
Obwohl Stickstoff in der Erdatmosphäre reichlich vorhanden ist, können nur sehr wenige Pflanzen diesen direkt nutzen. Die meisten Pflanzen benötigen daher Stickstoffverbindungen im Boden, in dem sie wachsen. Dies wird dadurch ermöglicht, dass der weitgehend inerte atmosphärische Stickstoff im Boden durch Bakterien in einem Stickstofffixierungsprozess in biologisch verwertbare Formen umgewandelt wird.
Die Pflanzenernährung ist ein schwer vollständig zu verstehendes Thema, teilweise wegen der Variation zwischen verschiedenen Pflanzen und sogar zwischen verschiedenen Arten oder Individuen eines bestimmten Klons. Elemente, die in geringen Mengen vorhanden sind, können Mangelerscheinungen hervorrufen, und bei zu hohen Mengen ist eine Toxizität möglich. Darüber hinaus kann der Mangel eines Elements als Symptome der Toxizität eines anderen Elements auftreten und umgekehrt.