化肥的主要成分是無機化合物，由化肥廠加工分解。比如在高溫高壓和催化劑的條件下，氫氣和氮氣可以合成氨氣，然後氨氣和二氧化碳反應，最後生成尿素。再比如，普通過磷酸鈣可以用硫酸分解磷礦粉制得。
與有機肥相比，化肥含有更高的肥料成分。由於有效成分含量高，體積小，便於運輸和施用，但壹次不宜使用過多，否則會造成肥料和農產品的損失。除少數品種外，大部分化肥易溶於水，易被植物吸收利用，屬於速效肥料，但易潮解、結塊，造成養分流失或施用不便。同時，壹些化學肥料含有會對土壤和作物產生不利影響的副產物，壹些化學肥料，如硫酸銨，在作物生長期間單獨使用時會導致土壤板結。此外，過量施用化肥也可能導致環境汙染。因此，化肥的施用要根據化肥的性質，作物對養分的需求，以及氣候、土壤等其他作物的生長條件，使化肥發揮更大的增產作用。