Органічні добрива вносять переважно під попередник - просапні, зернові. Удобрення органікою льону-довгунцю призводить до вилягання, невирівняності посівів, погіршення якості волокна. Під льон використовують сухий пташиний послід, (0,6-0,8 т/га під весняну культивацію), торфогнойові компости (до 20 т/га під зяблевий обробіток). Значний приріст урожаю на супіщаних ґрунтах дає зелене добриво. Найкраще для цього підходить люпин, який висівають у паровому полі і приорюють у фазі сизих бобів. При заорюванні люпину ґрунт одержує таку кількість поживних речовин, як при внесенні ЗО т/га гною. Значний ефект після зернових попередників забезпечує висівання на зелене добриво швидкорослих капустяних культур. При сівбі гірчиці білої, редьки олійної після жнив (до 10 серпня), в середині жовтня приорюють зелену масу, урожайність якої становить 150-200 ц/га і більше.
Мінеральні добрива вносять безпосередньо під льон-довгунець. Приріст урожаю волокна від повного мінерального добрива становить від 3 до 8 ц/га. Ефективність добрив збільшується при правильному співвідношенні окремих елементів живлення. Важливо дотримуватись оптимального співвідношення між основними елементами живлення так, щоб на одну частину діючої речовини азоту припадало не менше двох-трьох частин фосфору та трьох-чотирьох калію. На ґрунтах з недостатнім вмістом азоту оптимальним співвідношенням N:P:K -1:2:2. На родючіших ґрунтах частка азоту зменшується до 1:2:3 або навіть 1:2-3:3-4.
Норма внесення добрив залежить від родючості ґрунту, попередника і програмованого рівня врожайності. На окультурених ґрунтах з вмістом Р205 понад 15 мг на 100 г ґрунту для одержання 8-10 ц/га волокна рекомендується вносити Р30-60. При невеликому вмісті фосфору (<15 мг на 100 г ґрунту) норму фосфорних добрив збільшують до Р90-120
На ґрунтах з недостатнім вмістом калію (10-15 мг К20 на 100 г ґрунту) норма калійних добрив становить К120-140. На добре забезпечених калієм ґрунтах норма добрив менша - К60-90.
Середня загальна норма мінеральних добрив становить N20-40 P40-90 K60-120. Для одержання високих урожаїв за інтенсивною технологією рекомендується вносити N60 Р90-120 К120-180.
Азотні добрива не рекомендується вносити при розміщенні льону після багаторічних бобових трав, або просапних культур, під які вносились високі норми (40-50 т/га) органічних добрив.
Азотні добрива вносять під весняну культивацію. Фосфорні і калійні добрива, для підвищення їх ефективності, необхідно вносити восени під зяблеву оранку. Під час оранки вони рівномірніше розподіляються в ґрунті, що сприяє формуванню вирівнянішого стеблостою. Частину фосфорних добрив (Р10-15) вносять в рядки під час сівби.
Льон-довгунець добре використовує фосфор із суперфосфату, а на кислих ґрунтах- із фосфоритного борошна.
Із калійних добрив (калійна сіль, хлористий калій) при осінньому внесенні вимивається хлор, шкідливий для льону-довгунцю. Не можна вносити каїніт, бо він містить багато хлору, який негативно впливає на врожай і якість волокна.
Через наявність хлору ці види добрив не рекомендується вносити навесні. Крім того, при весняному внесенні калійних і фосфорних добрив під культивацію, гранули добрив будуть розміщені у шарі ґрунту 0—12 см. Це обмежує можливість засвоєння елементів живлення кореневою системою льону, особливо враховуючи її невеликі розміри. На легких за гранулометричним складом ґрунтах внесені навесні добрива можуть підвищувати концентрацію ґрунтового розчину у верхньому шарі ґрунту, що в посушливі роки різко зменшує продуктивність льону.
Цінним добривом для льону є калімагнезія (К20 - 26-28%, MgO - 8-10%), особливо на супіщаних і легкосуглинистих ґрунтах, які мають низький вміст магнію.