【目的】对油松叶、枝、根的氮、磷含量随水热变化的响应规律进行研究，有助于加深对我国暖温带地区森林植物应对气候变化策略的认识。【方法】本文基于生态化学计量学理论，在我国天然油松林主要分布区选择7个代表性样点，对优势种油松叶、枝、根的氮、磷含量进行定量分析。【结果】（1）油松叶、枝、根器官间氮、磷含量存在显著差异，叶的氮、磷含量均高于枝和根的氮、磷含量，其中当年生叶、当年生枝的氮、磷含量高于多年生叶、多年生枝的氮、磷含量。吸收根氮、磷含量高于次生根氮、磷含量。当年生叶、当年生枝的氮磷比低于多年生叶、多年生枝的氮磷比，次生根氮磷比高于吸收根氮磷比。（2）油松叶、枝、根的氮、磷含量的变异程度存在差异，整体变异系数范围为12.3%～44.4%，其中吸收根磷含量的变异系数最大，多年生叶氮含量的变异系数最小。（3）油松不同器官的氮磷化学计量特征随环境变化的响应存在差异，油松多年生叶氮含量、多年生及当年生枝氮、磷含量随降水量的增加呈显著下降的趋势。多年生及当年生叶磷含量、枝磷含量均随温度的升高呈显著上升的趋势。多年生及当年生叶氮磷比、枝氮磷比随温度的升高呈显著下降的趋势。次生根磷含量随温度的升高呈显著上升的趋势，次生根氮磷比随温度升高呈显著下降的趋势。【结论】降水、温度对我国天然油松林优势物种油松叶、枝、根的氮磷化学计量特征有显著影响，不同器官应对这两个环境因子的响应趋势及适应机制不同。