Агрохімія (агрономічна хімія) — це комплексна наука, що вивчає колообіг речовин у системі «ґрунт — рослина — добриво». Вона є теоретичною основою хімізації землеробства. Головна мета агрохімії — управління живленням рослин для отримання максимального врожаю високої якості при збереженні родючості ґрунтів та екологічної безпеки довкілля.
Будь-яка система удобрення базується на непорушних законах землеробства, сформульованих ще у XIX столітті:
Величина врожаю визначається фактором, який знаходиться в мінімумі. Якщо в ґрунті критично не вистачає фосфору, то внесення будь-яких доз азоту чи калію не підвищить врожай, доки не буде усунуто дефіцит фосфору. Найслабша ланка обмежує весь ланцюг.
Рослини виносять з ґрунту поживні речовини разом з урожаєм. Щоб зберегти родючість, всі винесені елементи (N, P, K, мікроелементи) мають бути повернені в ґрунт у вигляді мінеральних або органічних добрив. Порушення цього закону веде до виснаження земель.
Жоден фактор життя рослин (світло, тепло, вода, елементи живлення) не може бути замінений іншим. Надлишок добрив не компенсує нестачу вологи, а гарне зрошення не замінить відсутність азоту.