Chúng ta biết rằng cây chỉ sử dụng hữu hiệu tối đa 30% lượng phân bón vào đất. Còn lại, phần thì bị rửa trôi phần thì nằm lại trong đất và gay ô nhiễm môi trường đất tại chỗ.
Phân đạm làm tăng tính chua của môi trường đất vì dạng axit nitrit (HNO3 ) rất phổ biến trong đất và phần lớn nitrat trong phân bón được giữ lại trong đất, chúng sẽ ngấm xuống nước ngầm dưới dạng NO3-
Phân lân có thể chứa một số nguyên tố như cadimi, chì, niken. Sử dụng phân lâu dài dẫn tới sử tích lũy trong đất những hợp chất hóa học độc, chúng có khả năng duy chuyển vào cây trồng trên đất đó.
Các dạng phân hóa học đều là các muối của axit (muối kép hoặc muối đơn). Vì vậy, khi hòa tan thường gây chua cho môi trường đất. 60 – 70% lượng phân bón hóa học vào đất bị hòa tan vào nước ngầm và xấu môi trường sinh thái, gay hại cho động vật. Mặt khác, sự tích lũy của hóa chất dạng phân bón cũng gay hại cho môi trường sinh thái, gây hại cho động vật. Mặt khác, sự tích lũy các hóa chất dạng phân bón cũng gây hại cho môi trường sinh thái đất về cơ lý tính ( đất nén chặt, độ trương co kém, kết cấu vững chắc, không tơi xốp mà nông dân gọi là đất trở nên “chai cứng”, tính thông khí kém đi) và vi sinh vật cũng ít đi vì hóa chất hủy diệt.
Phân hữu cơ có tác dụng cải tạo đất, tăng thêm chất dinh dưỡng đa lượng và vi lượng, tăng tỉ lệ mùn và tích lũy nhiều P,K tổng số cho đất, tạo tiền đề cho đất. Tuy nhiên, nếu hân không ủ đúng kỹ thuật thì nay là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường đất và tiêu diệt một số vi sinh vật có lợi cho đất.
Vì muốn đảm bảo giá thành sản xuất thấp nên đa số những phân bón đều chứa các tạp chất không thể loại bỏ hết (các kim loại và hóa chất như: As, Cd, Co, Cu, Pb,ZN…) Do vậy, khi dùng phân bón trong một thời gian dài những chất này sẽ bị tích lũy trong đất làm cho đất bị chai xấu, thoái hóa và không thể canh tác tiếp tục được hoặc canh tác mang lại hiệu suất thấp.