Les éléments chimiques principalement présents dans les engrais sont l'azote, le phosphore et le potassium. La composition d'un engrais est généralement exprimée dans un rapport 15:30:15, avec 15 parties d'azote, 30 parties de phosphore et 15 parties de potassium, souvent affichées sous la forme d'une étiquette « NPK » sur la plupart des sacs d'engrais commerciaux.
Les engrais sont des composés qui complètent les plantes avec certains des nutriments essentiels nécessaires à une bonne croissance et à un meilleur rendement des cultures. Ces composés doivent être mélangés à de l'eau avant que leurs constituants minéraux puissent être utilisés par les plantes. Les engrais sont classés en deux grandes catégories : les engrais organiques et les engrais transformés. Les engrais organiques sont constitués de matériaux naturels contenant une concentration plus faible de nutriments par rapport aux produits transformés. Un autre avantage des engrais manufacturés est la libération rapide des nutriments pour la consommation des plantes.
Certains exemples d'engrais organiques incluent la cendre de bois, l'herbe coupée, le fumier et la farine de sang. Les cendres de bois et les tontes de gazon sont riches en potassium, tandis que le fumier et la farine de sang contiennent des niveaux variables d'azote. Sur la base de l'étiquette NPK, certains engrais couramment transformés comprennent l'urée (46-0-0), le nitrate d'ammonium (33-0-0), le sulfate d'ammonium (21-0-0), le nitrate de calcium (15-0-0), triple superphosphate (0-46-0), sulfate de monoammonium (11-52-0), chlorure de potassium (0-0-60) et sulfate de potassium et magnésium (0-0-22). Les autres éléments présents dans les engrais comprennent l'oxygène, le soufre, le magnésium, le chlore, le calcium et le carbone.