一、养分归还学说
德国化学家李比西1840年提出养分归还学说。它包含三个方面的内容：一是随着作物的每次收获，必然要从土壤中带走一定量的养分，随着收获次数的增加，土壤中的养分含量会越来越少。二是若不及时归还由作物从土壤中拿走的养分，不仅土壤肥力逐渐减少，而且产量也会越来越低。三是为了保持元素平衡和提高产量应该向土壤施入肥料。
养分归还学说的中心思想是归还作物从土壤中取走的全部东西，其归还的主要方式是合理施肥。
二、最小养分律
所谓最小养分律就是指土壤中对作物需要而言含量最小的养分，它是限制作物产量提高的主要因素，要想提高作物产量就必须施用含有最小养分的肥料。
最小养分律包含四方面的内容：一是土壤中相对含量最少的养分影响着作物产量的维持与提高。二是最小养分是相对作物需要来说，土壤供应能力最差的某种养分，而不是绝对含量最少的养分。三是最小养分会随条件改变而变化。最小养分不是固定不变的，而是随施肥影响而处于动态变化之中，当土壤中的最小养分得到补充，满足作物生长对该养分的需求后，作物产量便会明显提高，原来的最小养分则让位于其它养分，后者则成为新的最小养分而限制作物产量的再提高。四是田间只有补施最小养分，才能提高产量。
最小养分率的实践意义有以下两个方面：一方面，施肥时要注意根据生产的发展不断发现和补充最小养分；同时还要注意不同肥料之间的合理配合。
三、报酬递减律
施肥对产量的影响可以从两个方面来解释，一方面从施肥的年度分析，即开始施肥时产量递增，当增产到一定限度后，便开始递减，施用相同数量的肥料，所得报酬逐年减少，形成一个抛物线。另一方面是从单位肥料能形成的产量分析，每一单位肥料所得报酬，随着施肥量的递增报酬递减，也称肥料报酬递减律。
肥料报酬递减律是不以人们意志为转移的客观规律，因此应该充分利用它，掌握施肥的“度”，从而避免盲目施肥。从思想上走出“施肥越多越增产”的误区。
四、因子综合作用律
作物的生长发育是受到各因子(水、肥、气、热、光及其他农业技术措施)影响的，只有在外界条件保证作物正常生长发育的前提下，才能充分发挥施肥的效果。因子综合作用律的中心意思就是：作物产量是影响作物生长发育的诸因子综合作用的结果，但其中必然有一个起主导作用的限制因子，作物产量在一定程度上受该限制因子的制约。所以施肥就与其他农业技术措施配合，各种肥分之间也要配合施用。例如水能控肥，施肥与灌溉的配合就很重要。