化学肥料是指用化学方法制造或者开采矿石，经过加工制成的肥料，也称无机肥料，包括氮肥、磷肥、钾肥、微肥、复合肥料等，它们具有以下一些共同的特点:成分单纯，养分含量高;肥效快，肥劲猛;某些肥料有酸碱反应;一般不含有机质，无改土培肥的作用。化学肥料种类较多，性质和施用方法差异较大。
    土壤中的常量营养元素氮、磷、钾通常不能满足作物生长的需求，需要施用含氮、磷、钾的化肥来补足。而微量营养元素中除氯在土壤中不缺外，另外几种营养元素则需施用微量元素肥料。化肥一般多是无机化合物，仅尿素[CO(NH2)2]是有机化合物。凡只含一种可标明含量的营养元素的化肥称为单元肥料，如氮肥、磷肥、钾肥等。凡含有氮、磷、钾三种营养元素中的两种或两种以上且可标明其含量的化肥称为复合肥料或混合肥料。品位是化肥质量的主要指标。它是指化肥产品中有效营养元素或其氧化物的含量百分率。
2、化肥的作用
     施肥不仅能提高土壤肥力，而且也是提高作物单位面积产量的重要措施。化肥是农业生产最基础而且是最重要的物质投入。据联合国粮农组织(FAO)统计，化肥在对农作物增产的总份额中约占40%~60%。中国能以占世界7%的耕地养活了占世界22%的人口，可以说化肥起到举足轻重的作用。
3、化肥的利用而引起的弊端
     中国化肥的利用率不高，当季氮肥利用率仅为35%。据联合国粮食及农业组织的资料显示，1980年至2002年中国的化肥用量增长了61%，而粮食产量只增加了31%。肥料利用率偏低一直是中国农业施肥中存在的问题。鲁如坤等的研究发现，中国农田磷肥的利用率仅为10%~25%。磷肥利用率偏低不仅造成严重的资源浪费，还会使大量的磷素积累在土壤中，从而导致农田及环境污染。因此，提高磷肥的利用率对农业的可持续发展和环境保护等均具有重要意义。
4、化肥造成的污染亦是弊端
   1.重金属和有毒元素有所增加
        直接危害人体健康，产生污染的重金属主要有Zn、Cu、Co和Cr。从化肥的原料开采到加工生产，总是给化肥带进一些重金属元素或有毒物质。其中以磷肥为主。中国施用的化肥中，磷肥约占20%，磷肥的生产原料为磷矿石，它含有大量有害元素F和As，同时磷矿石的加工过程还会带进其它重金属Cd、Cr、Hg、As、F，特别是Cd。另外，利用废酸生产的磷肥中还会带有三氯乙醛，对作物造成毒害。研究表明，无论是酸性土壤、微酸性土壤还是石灰性土壤，长期施用化肥还会造成土壤中重金属元素的富集。比如，长期施用硝酸铵、磷酸铵、复合肥，可使土壤中As的含量达50~60 mg/kg。同时，随着进入土壤Cd的增加，土壤中有效Cd含量也会增加，作物吸收的Cd量也增加。
   2.微生物活性降低，物质难以转化及降解 土壤微生物是个体小而能量大的活体，它们既是土壤有机质转化的执行者，又是植物营养元素的活性库，具有转化有机质、分解矿物和降解有毒物质的作用。中科院南京土壤研究所的试验表明，施用不同的肥料对微生物的活性有很大的影响，土壤微生物数量、活性大小的顺序为:有机肥配施无机肥>单施有机肥>单施无机肥。中国施用的化肥中以氮肥为主，而磷肥、钾肥和有机肥的施用量低，这会降低土壤微生物的数量和活性。
   3.养分失调，硝酸盐累积
        中国施用的化肥以氮肥为主，而磷肥、钾肥和复合肥较少，长期施用造成土壤营养失调，加剧土壤P、K的耗竭，导致NO3-N累积。NO3-N本身无毒，但若未被作物充分同化可使其含量迅速增加，摄入人体后被微生物还原为NO2-，使血液的载氧能力下降，诱发高铁血红蛋白血症，严重时可使人窒息死亡。同时，NO3-N还可以在体内转变成强致癌物质亚硝胺，诱发各种消化系统癌变，危害人体健康。在保护地栽培条件下，即使是以施用有机肥为主的100 cm土层中NO3-N累积量也在240~740 kg/hm2。
    4.酸化加剧，pH变化太大
         长期施用化肥加速土壤酸化。一方面与氮肥在土壤中的硝化作用产生硝酸盐的过程相关。首先是铵转变成亚硝酸盐，然后亚硝酸盐再转变成硝酸盐，形成H+，导致土壤酸化。另一方面，一些生理酸性肥料，比如磷酸钙、硫酸铵、氯化铵在植物吸收肥料中的养分离子后，土壤中H+增多，许多耕地土壤的酸化和生理性肥料长期施用有关。同时，长期施用kcl，因作物选择吸收所造成的生理酸性的影响，能使缓冲性小的中性土壤逐渐变酸。此外，氮肥在通气不良的条件下，可进行反硝化作用，以NH3、N2的形式进入大气，大气中的NH3、N2可经过氧化与水解作用转化成HNO3，降落到土壤中引起土壤酸化。化肥施用促进土壤酸化现象在酸性土壤中最为严重。土壤酸化后可加速Ca、Mg从耕作层淋溶，从而降低盐基饱和度和土壤肥力。