Озимая рожь отличается от других зерновых культур хорошо развитой корневой системой и высокой способностью усваивать питательные вещества. На 10 ц основной и побочной продукции она расходует, кг: N – 25-35, Р₂О₅ – 14 -15, К₂О – 25 – 40, СаО – 6-10.

Основная часть питательных веществ усваивается растениями озимой ржи в период от кущения до конца колошения. К этому времени в растениях накапливается до 92-94% всего азота и до 99% калия. Фосфор потребляется более продолжительное время, почти в течение всего вегетационного периода, хотя основное количество Р₂О₅ поступает в растения ко времени их цветения, остальные 20-22% продолжают усваиваться вплоть до восковой спелости.

Наиболее ответственным  периодом, как и для других культур, является начальная стадия развития растений, начиная от прорастания семян. Особо важное значение в это время имеет обеспечение растений фосфором, который способствует мощному развитию корневой системы, формированию здоровых и сильных всходов, лучшему укоренению растений. Обеспеченность фосфором на протяжении всего периода вегетации способствует лучшему усвоению азота и повышает семенную продуктивность растений.

Обеспечение калием в начальный период роста растений способствует, наряду с фосфором, накоплению в узле кущения сахаров, что позволяет противостоять неблагоприятным условиям перезимовки, усиливает энергию кущения. При обеспечении калием развиваются более сильные растения, с более прочными, менее склонными к полеганию стеблями. Озимая рожь потребляет осенью до 30-40% фосфора и калия, поэтому вносить их следует до посева полной дозой, так как сразу же после весеннего отрастания начинается период наибольшего усвоения всех питательных  веществ.

Азот необходим растениям озимой ржи сразу после появления всходов, но на абсолютном большинстве почв его хватает для осеннего развития растений. Основное же количество азота потребляется после весеннего отрастания растений. Потребность в нем особенно остро ощущается ранней весной, когда процессы нитрификации в почве протекают слабо. Поэтому эффективность подкормок азотными удобрениями в этот период особенно велика.