在分层施肥时，通常是将基肥的大部分深施，然后平整田面，再将少量肥料浅施，有时再结合施种肥，使不同浓度的土层中都有养分供给作物吸收利用，适合作物不同生长期根系对养分的吸收利用。如水稻栽培中，可将大部分肥料深施到耕作层深层作基肥，在整好的田面上再施用少量氮素化肥作面肥，与表层泥浆稍加混合后即可插秧。面肥对水稻返青、分蘖均有促进作用，而深施的基肥则能满足水稻整个生育期对养分的需求。此种施肥方法对一些在土壤中移动性小的肥料，如磷肥、钾肥等效果更显著。

截至2020年，已在多种作物栽培中实现机械化分层施肥。