Cây cà chua thường phát triển thân lá nhiều, vì vậy lượng chất dinh dưỡng cây hút khá cao. Với năng suất 50 tấn quả/ha cà chua lấy đi từ đất150kg N, 40kg P2O5, 300 kg K2O, cùng một lượng đáng kể canxi và magiê.
Cà chua cần nhiều đạm trong thời gian sinh trưởng cho đến khi cây ra quả. Kali cần cho cà chua trong suốt thời gian sinh trưởng và đặc biệt là trong thời gian hình thành quả. Nhu cầu dinh dưỡng của cà chua cao gấp 2 lần dinh dưỡng đạm.
Cân đối đạm-kali là yếu tố quan trọng hàng đầu trong dinh dưỡng của cà chua. Bón cân đối đạm - kali có thể làm tăng năng suất quả cà chua 39-88%với hiệu suất 1 kg K2O tạo ra 89-127 kg quả cà chua trên đất bạc màu. Trên đất xám, bón cân đối đạm- kali làm tăng năng suất cà chua 9-11%.
Lượng kali thích hợp cho cà chua là 120-150kg K2O/ha. Bón cân đối đạm-kali còn làm tăng phẩm chất quả cà chua: tăng kích thước quả, tăng hàm lượng đường trong quả, tăng khả năng chống chịu bệnh của cây. Đặc biệt bón cân đối đạm-kali làm giảm đáng kể số cây bị bệnh chết xanh, bệnh xoăn lá vi rút.
Cà chua không tích luỹ nitrat nhiều trong quả vì ion này phần lớn tập trung ở lá.
Lượng phân bón trung bình sử dụng cho cà chua là:
Phân chuồng: 10-15 tấn/ha
N: 100-120 kg/ha
P2O5: 50-80kg/ha
K2O: 150-180kg/ha.