Важную роль в питании растений льна-долгунца играет азот. Он способствует интенсивному и быстрому росту растений, повышает урожай соломы, волокна и семян. Однако при избыточном азотном питании образуются слабые, склонные к полеганию, толстые, грубые стебли с низким содержанием и плохим качеством волокна.
Наиболее чувствителен лен к недостатку азота в фазе "елочки" до бутонизации. До фазы "елочки" он частично обеспечивает свою потребность в азоте за счет повышенного содержания его в семенах.

После цветения избыток азота действует отрицательно, приводя к увеличению периода созревания.
Фосфор способствует формированию тонких стеблей с высоким качеством волокна, повышает урожай семян, устойчивость растений к полеганию, ускоряет их развитие. Потребность льна в фосфоре отчетливо выражена с первых дней его роста.
Наиболее интенсивно потребляется фосфор в первые 30 дней с момента всходов и в период формирования семян.
Особенно большое значение для льна имеет калий. В отличие от азота и фосфора, которые входят в состав разнообразных органических соединений, почти весь калий в растениях находится в ионной форме. Он участвует в процессах фотосинтеза и передвижении углеводов в растении. При условии обеспеченности другими элементами питания калий повышает содержание волокна в стеблях и улучшает его качество (крепость). Под влиянием калия стебель льна становится более прочным, устойчивым к полеганию.
Ему принадлежит значительная роль в формировании урожая семян. Недостаток калия особенно сильно сказывается в первые 3 нед роста и в фазе бутонизации.
На дерново-подзолистых и торфяно-луговых почвах лен часто испытывает потребность в боре, меди, молибдене и других микроэлементах.