化肥自问世以来，在提高农作物单位面积产量方面成绩显著，第二次世界大战以后，世界各国化肥用量剧增。但农田所施用的化肥，不可能全部被植物吸收，流失的化肥会造成水体、土壤和大气污染，形成仅次于农药的主要人为污染源。

化肥对环境的污染包括：江河、湖泊和内海的富营化；土壤酸化和土质板结；增加食品、饲料和饮用水中有毒成分（亚硝酸盐等致癌物质）；化肥中的氮元素等进入大气后，可增加温室气体。今天，农作物单产的提高，除了靠改良品种和过度开垦外，在很大程度上是大量使用化肥和农药的结果