Chemia w ochronie roślin to temat budzący kontrowersje od dziesiątek lat. Z jednej strony upatruje się w nich szkodliwości dla środowiska naturalnego i zdrowia ludzkiego, jednakże z drugiej strony środki chemicznej ochrony roślin dają olbrzymią skuteczność w kwestii wielkości i jakości zbiorów. Wszelkie substancje tego typu muszą być dopuszczone na rynek polski, co odbywa się po uprzednim przetestowaniu ich w naszych warunkach. Sprawdzana jest także ich toksyczność. Często zdarza się, że preparaty są wykluczane a ich stosowanie zakazane, głównie w wyniku wykrycia w nich substancji kancerogennych i teratogennych.
W ogólnym ujęciu środki ochrony roślin bazują na substancjach aktywnych, powodujących zaburzenia fizjologiczne w organizmach szkodników lub blokujące rozwój konkretnych bakterii i wirusów. Istnieje kilka klasyfikacji środków ochrony roślin, jednakże najczęściej stosowany jest podział ze względu na przeznaczenie:
Do najczęściej stosowanych środków ochrony roślin należą insektycydy, herbicydy i fungicydy.
Środki owadobójcze, które dzielą się na podawane bezpośrednio, tj. kontaktowe, oddechowe i pośrednio, czyli żołądkowe. Insektycydy podawane bezpośrednio (kontaktowe) to preparaty rozpuszczalne w oleju, które w sposób mechaniczny blokują owady, po czym wnikając do organizmu upośledzają funkcje życiowe. Oddechowe mają postać pary lub gazu i działają na wszystkie stadia rozwoju szkodników poza jajami. Są wyjątkowo toksyczne, wymagają wzmożonej ostrożności i otwartej przestrzeni. Preparaty żołądkowe stosowane są doglebowo i trafiają do przewodów pokarmowych szkodników. Dzisiejsze insektycydy są dostępne także w formie mieszanej co do formy działania. Należy pamiętać, że nie są to środki selektywne, a więc używając ich zagrażamy także pożytecznym owadom, np. pszczołom czy biedronkom.
Substancje stosowane do chemicznej dezynfekcji gleby, zaprawiania roślin, opryskiwania roślin, ale także do gazowania pomieszczeń i zwalczania mikroorganizmów w czasie przechowywania produktów roślinnych. Charakteryzują się niską szkodliwością dla zdrowia człowieka, mają charakter grzybobójczy. Dzielą się na substancje działające w głąb w ograniczonym zakresie, głęboko działające do wnętrza roślin oraz wgłębne. Ze względu na cel ich stosowania, fungicydy dzielimy na zapobiegawcze oraz interwencyjne, przy czym pierwsza grupa jest zdecydowanie częściej stosowana. Zdecydowanie zaleca się stosowanie fungicydów zapobiegawczo, powtarzając zabieg kilkakrotnie. Najczęściej stosowane są w takim przypadku fungicydy jodynowe, triazole oraz benzimidazole.
Stanowią najliczniejszą grupę chwastobójczych środków ochrony roślin dostępną na rynku. Istniej kilka podziałów herbicydów: sposób pobierania (doglebowe, dolistne), mobilność w roślinie (kontaktowe, systemiczne), termin zabiegów (przedsiewne, powschodowe i przedwschodowe). Niezależnie jednak od przynależności, wszystkie herbicydy wnikają do środka chwastów, zaburzają procesy fizjologiczne rośliny i wywołują objawy fitotoksyczności.