20世纪以来，世界人口增长的速度不断加快，特别是二战以来，每37年世界人口就增加一倍，再加上经济高速增长的需要，粮食供应受到前所未有的沉重压力。1955-1985年间，世界的粮食产量翻了一番多，但在同一时期耕地面积只增加了15%。这些数据说明两个问题：一是粮食增产不仅仅由于耕地的增加，更多的是通过对土地的过分使用实现的；二是由于对耕地的过分使用，造成了土壤侵蚀和荒漠化等，最后不得不放弃一部分耕地。
土地的肥力主要是通过土地间歇休闲以再生养分来维持的。由于人口压力的增加，必须生产更多的粮食，休耕地的面积必须缩减，久而久之使土壤变得越来越贫瘠，甚至完全丧失了生产能力。为了增加土地肥力，施用大量无几化肥是当今世界粮食增产的只要技术手段之一。然而，化肥对环境的危害却被人们所忽视。农田所施用的任何种类的化肥，都不能全部被植物吸收利用。各种农作物对化肥的平均利用率为：氮40%～50%；磷10%～20%；钾30%～50%。过剩的化肥对人类生存的环境构成很大的威胁。
1、化肥对水体的污染
氮、磷等营养物质过多，引起最严重的后果之一是水体的富营养化。水体的富营养化是水体衰老的自然过程，但化肥大大加速了这一过程。另一个严重后果是污染地下水。化肥中的硝酸盐和亚硝酸盐随土壤中的水流移动，或透过土层进入地下水。
2、化肥对土壤的污染
长期过量而单纯地施用化肥，会使土壤酸化或碱化；另外，制造化肥的矿物原料及化工原料中，有的含有多种重金属、放射性物质和其他有害成分，它们随施肥进入农田，造成土壤污染。例如，施用磷肥不可避免地给土壤带来镉、锶、氟、铀、镭、钍等有害物质。施用磷肥过多，会使土壤含镉量比一般土壤高数十甚至上百倍。有些化肥中还含有有机污染物，如氨水中往往含有大量的酚，特别是用炼焦厂废气生产的氨水，含酚类超过千分之一，施用后造成土壤酚污染。
3、化肥对大气的污染
化肥对大气污染主要是氮肥分解成氨气与反硝化过程中生成的n2o所造成的。氮氧化物气体进入大气使大气质量变坏