Cercetările întreprinse au arătat că există o dependenţă a creşterii plantelor, în sens de recoltă, biomasă obţinută şi concentraţia în elemente nutritive în plantele cultivate. Se pot deosebi următoarele stări ale gradului de aprovizionare cu elemente nutritive: carenţă, insuficienţă, limita inferioară a stării normale numită nivel critic, starea normală, abundenţă, exces şi toxicitate. Carenţa reprezintă efectul unei insuficienţe accentuate sau a lipsei din mediu nutritiv a unui element. Această stare de nutriţie are influenţă asupra creşterii şi dezvoltării cu efecte negative în desfăşurarea normală a proceselor fiziologice şi biochimice. Dereglările proceselor biochimice şi fiziologice sunt ireversibile în caz de carenţă. Deficienţa acută se exteriorizează sub forma unor simptome relativ specifice pe părţile vegetative (frunze, tulpini, fructe). Impropriu au fost denumite „boli” de nutriţie sau boli neparazitare, deşi nu sunt provocate de un agent patogen, deoarece anumite semne exterioare provocate de carenţe sunt asemănătoare cu unele cauzate de accidente climatice, agenţi fitopatogeni sau dăunători.
Insuficienţa este starea de nutriţie în care organele vegetative sunt aprovizionate nesatisfăcător cu un element, ceea ce afectează o dezvoltare normală şi în final recolta. În cazul insuficienţei, identificabilă numai prin analize chimice, nu apar simptome vizibile ale deficienţei, apar modificări care provoacă schimbări de ordin fiziologic şi scăderea recoltei.
Nivelul critic este starea sau concentraţia care marchează trecerea de la insuficienţă la starea normală, şi care se defineşte ca limita cea mai scăzută a concentraţiei unui element la care recolta începe să descrească (comparativ cu nivelul optim).
Starea normală este dată de concentraţia şi raportul echilibrat dintre principalele elemente nutritive în cursul perioadei de vegetaţie, care corespunde cu optimul de aprovizionare cu elemente nutritive, şi care corelează cu o recoltă ridicată şi de calitate.
Abundenţa este starea de nutriţie în care concentraţia într-un anumit element depăşeşte nivelul critic, fără a produce însă efecte toxice, dar şi fără efect asupra sporirii producţiei. Graniţa între starea normală şi aprovizionarea de lux este greu de stabilit. Există şi efecte pozitive privind calitatea recoltei la cereale printr-un conţinut ridicat în proteine.
Excesul este starea de nutriţie în care concentraţia unui element depăşeşte un anumit nivel, ceea ce produce tulburări fiziologice, histochimice şi modifică raportul dintre partea vegetativă şi fructificare, simptomele nu sunt vizibile, creşterea concentraţiei nutrientului până la concentraţia toxică critică duce la scăderea recoltei ca efect al surplusului de nutrient sau a substanţelor toxice rezultate din dezechilibrul proceselor biochimice. De exemplu, folosirea de doze mari de îngrăşăminte cu azot duce la acumularea în exces a azotului nitric la spanac, salată, hrişcă, care poate deveni dăunător şi pentru cei ce consumă aceste produse.
În fine, toxicitatea reprezintă aprovizionarea în exces și survine atunci când concentraţia unui anumit element provoacă în celule procese ireversibile care împiedică desfăşurarea metabolismului normal, provocând moartea celulei. Simptomele toxicităţii sunt vizibile, planta este oprită din creştere, recolta este slabă şi de calitate scăzută, rezistenţa plantelor la boli şi dăunători scade, planta poate muri. Astfel de concentraţii trebuie evitate indiferent de nutrient.