Nutrición vegetal
El carbono, el hidrógeno y el oxígeno son los nutrientes básicos que las plantas reciben del aire y el agua. Justus von Liebig demostró en 1840 que las plantas necesitaban nitrógeno, potasio y fósforo. La ley del mínimo de Liebig establece que el crecimiento de una planta está limitado por la deficiencia de nutrientes. El cultivo de plantas en medios distintos del suelo fue utilizado por Arnon y Stout en 1939 para demostrar que el molibdeno era esencial para el crecimiento del tomate.
Ecohidrología
Un concepto fundamental en ecohidrología es que la fisiología de la planta está directamente unida a la accesibilidad al agua. Donde hay agua abundante como en la selva tropical, las plantas en crecimiento son más dependientes de la accesibilidad a los nutrientes. Sin embargo, en áreas semiáridas, como en las sabanas africanas, el tipo de vegetación y su distribución está directamente relacionado con la cantidad de agua que las plantas pueden extraer de la tierra. Cuando el agua de la tierra es insuficiente, las condiciones de estrés hídrico ocurren. Las plantas bajo estrés hídrico tienen una menor capacidad de transpiración y fotosíntesis a través de una cantidad de respuestas, incluyendo el cierre de los estomas. Esta disminución en el flujo del agua del canopeo y el flujo del dióxido de carbono puede tener un impacto en el clima y condiciones meteorológicas circundantes.