Ba nguyên tố này là chất dinh dưỡng phi khoáng chất. Chúng có sẵn cho cây thủy sinh ở dạng khí (CO₂, O₂, có từ không khí hoặc hòa tan trong nước) và ở dạng nước (H₂O).

Các chất dinh dưỡng đa lượng và vi lượng khác cho cây là chất dinh dưỡng khoáng. Chúng được cây hấp thụ dưới dạng khoáng chất (hợp chất hữu cơ, hòa tan trong nước hay các dạng ion).

Cuộc sống là không thể thiếu Carbon. Carbon và Hydro tạo thành các cấu trúc cơ bản của tất cả các chất hữu cơ. Carbon trong thực vật về cơ bản đến từ Carbon Dioxide (CO₂), thực vật muốn lấy thêm khí Carbon thì sẽ cố gắng vượt lên khỏi mặt nước, hoặc chỉ cho lá ra khỏi mặt nước. Ngoài ra, các loại thực vật thủy sinh khác nhau có thể sử dụng các ion Carbonat Hydro (HCO₃^–) làm nguồn Carbon. Do đó, nguồn CO₂ rất quan trọng đối với cây thủy sinh, chúng ta sẽ đi vào chi tiết về điều đó sau.

Nguồn Hydro được lấy từ nước (H₂O). Hydro được tách ra từ các phân tử nước với sự trợ giúp của năng lượng ánh sáng trong quá trình quang hợp (quang phân nước) và Oxy được tạo ra. Trong phản ứng độc lập giữa ánh sáng và bóng tối của quá trình quang hợp, Hydro (dưới dạng proton H⁺) được tổng hợp thành các chất hữu cơ, cùng với CO₂.

Oxy cũng là nguyên tố cơ bản của nhiều hợp chất hữu cơ và hơn nữa nó còn là chất nhận điện tử để tạo ra năng lượng thông qua hô hấp hiếu khí, từ đó giải phóng CO₂. Oxy được hình thành trong các hợp chất hữu cơ đến từ CO₂ mà thực vật đã hấp thụ, cũng giống như Carbon. Trong sự hô hấp của cây, khí Oxy (O₂) có thể được đưa trở lại không khí hoặc nước, một phần là do Oxy được giải phóng từ quá trình quang hợp, quá trình giải phóng này thường được gọi là “cây thở”. Rễ cây cần Oxy để hô hấp, và nếu chúng bị thiếu nó, chúng không thể thực hiện nhiệm vụ của mình và cuối cùng là chết. Điều này làm cho việc thông khí là điều kiện tiên quyết cho các loài thực vật trên cạn và giải thích tại sao đất ngập nước gây bất lợi cho cây. Nhiều loài thực vật trên cạn có thể sống tốt trong môi trường thủy canh, trong đó rễ của chúng chìm trong nước tương đương với một giải pháp duy trì dinh dưỡng cho chúng, tuy nhiên vẫn phải có một lượng Oxy hòa tan đủ cao cho chúng phát triển. Trong tự nhiên, rễ, thân rễ hoặc củ của cây đầm lầy và thực vật thủy sinh thường mọc trong các chất nền có chứa rất ít Oxy; ví dụ: trong than bùn không thấm qua nước nên rất nghèo Oxy. Do đó, thực vật vận chuyển Oxy đến rễ của chúng và các cơ quan dưới mặt đất khác bằng một hệ thống kênh thông khí (aerenchyma), đảm bảo chúng được cung cấp đầy đủ Oxy để hô hấp. Cây đầm lầy và thực vật thủy sinh có thể giải phóng Oxy thông qua rễ của chúng, làm phong phú Oxy cho chất nền xung quanh. Nó cũng giúp Oxy hóa Hydro Sulfic độc hại (H₂S).