Węgiel (C), tlen (O) i wodór (H)
Powyższe elementy nie są składnikami mineralnymi. Rośliny przyswajają je w formie gazowej (CO2, O2, z powietrza lub związków rozpuszczonych w wodzie) i w formie wody (H2O) samej w sobie.
Pozostałe makro i mikroelementy to składniki odżywcze, które rośliny absorbują w formie minerałów (nieorganiczne związki, substancje rozpuszczone w wodzie, jony).
Życie nie istniałoby bez węgla. Węgiel i wodór to podstawowe budulce wszystkich związków organicznych. Węgiel w tkankach roślinnych pochodzi z dwutlenku węgla (CO2) pobieranego przez rośliny przy użyciu liści podwodnych lub nadwodnych. Część roślin wodnych jest w stanie absorbować węgiel w formie jonów wodorowęglanowych. Dlatego dozowanie CO2 do akwarium jest tak ważnym czynnikiem.
Źródłem wodoru jest oczywiście woda (H2O). Wodór jest oddzielany od cząsteczek tlenu przy użyciu energii słonecznej w procesie fotosyntezy (fotolizy wody). Wynikiem tej reakcji jest również wydzielenie cząstek tlenu. Podczas przebiegu tzw. ciemnej fazy fotosyntezy, która przebiega bez udziału światła, wodór pod postacią protonów H+ jest przekształcany w związki organiczne wraz z CO2.
Tlen jest również jednym z podstawowych składników wielu substancji pochodzenia organicznego. Co więcej jest akceptorem elektronów użytych do produkcji energii w ramach oddychania tlenowego. Efektem tych reakcji jest dwutlenek węgla (CO2). Tlen będący składnikiem wielu związków organicznych pochodzi z dwutlenku węgla, który absorbują rośliny (podobnie jak w przypadku węgla). Wymiana gazowa czyli oddychanie roślin to proces w którym gazowa forma tlenu jest absorbowana przez roślinę. Może to być również tlen wyprodukowany przez same rośliny. System korzeniowy roślin wymaga tlenu do wymiany gazowej. Wobec jego braku, korzenie rośliny niezdolne do funkcjonowania zaczną obumierać. Dlatego podłoże bogate w powietrze to warunek konieczny do uprawy roślin lądowych. Wyjaśnia to również, dlaczego podmokłe gleby źle wpływają na rozwój większości roślin. Wiele roślin lądowych dobrze radzi sobie w warunkach hydroponicznych, w których system korzeniowy roślin jest zanurzony w wodzie. Warunkiem koniecznym jest odpowiedni poziom tlenu oraz substancji odżywczych. Jednakże w naturze, korzenie, kłączy lub bulwy roślin bagiennych i wodnych funkcjonują w środowisku o dość niskiej zawartości tlenu np. w silnie zamulonych zbiornikach. Dlatego rośliny wykształciły mechanizm transportu tlenu do podziemnych/podwodnych części swoich narządów. Ten rodzaj tkanek miękiszowych nazywany jest miękiszem lub tkanką przewietrzającą (aerenchyma). W ten sposób roślina ma gwarancję odpowiedniej ilości tlenu do przeprowadzenia procesów życiowych. Rośliny bagienne i wodne mogą nawet wydzielać tlen poprzez system korzeniowy, wzbogacając w ten sposób podłoże. W wyniku reakcji utleniania może dość wtedy do powstania trującego związku siarkowodoru (H2S).