应用遗传学理论和手段来研究植物营养特性的科学。这是一门新兴的边缘学科。其研究目标是从植物遗传育种的角度阐明并改良植物营养性状，从而从生物学途径解决农业生产中的一些土壤—植物营养问题。例如提高作物养分吸收利用效率、增强耐酸性、耐盐碱性和耐重金属特性等。

植物营养遗传学主要研究内容包括：①植物营养性状的形态和生理生化的研究。通过比较研究具有不同性状表现的基因型，分析某些形态或生理生化特性与该性状的相关程度，从而提出鉴定和评价该性状所需要的形态或生理生化指标。②植物营养性状的遗传潜力研究。通过观察测定特定植物群体中某一营养性状的表现型差异及其遗传变异性（遗传力），推断该性状的可遗传程度及其被遗传改良的潜力。③植物营养性状的遗传规律研究。通过测定分析某一营养性状的遗传模式，阐明控制该性状表达的基因数目和基因作用方式，说明是质量性状（由单基因或主基因控制）还是数量性状（由微效多基因控制）；是显性性状还是隐性性状；是累加效应还是上位性效应，等等。④植物营养性状控制基因的染色体定位研究。即通过建立连锁遗传图，确定某一基因在染色体上的位置。基因定位可以采用经典的交换值测定法，也可以采用较为先进的分子标记技术。例如限制性片段长度多态性（简称RFLP）或随机扩增多态性脱氧核糖核酸（简称RADP）技术。此外，应用反向遗传学的方法，也可进行控制基因的定位和分离。⑤植物营养性状的遗传学改良研究。应用常规选育种（包括引种、选择、杂交育种和群体改良等方法）、植物细胞工程（包括愈伤组织诱变、原生质体融合、细胞核移植和染色体片段导入等方法）以及植物基因工程（基因重组）等途径，改良现有植物品种的营养性状或创造新的优良基因型。