Kemijska gnojiva se proizvode od sastojaka koji nisu organski. Umjesto toga, nastaju kemijskim postupkom koji varira među vrstama kemijskih gnojiva. Mnogi uključuju neki udio od tri glavna hranjiva potrebna za rast biljaka: dušik, fosfor i kalij.
Postoji niz različitih vrsta kemijskih gnojiva, a svi su proizvedeni za primjenu u različitim uvjetima tla za razne biljke i usjeve. Većina sadrži značajne količine triju hranjivih tvari poznatih kao makronutrijenti. Ako tlu nedostaje bilo koji od ova tri hranjiva, rast i proizvodnja biljaka će patiti. Zbog različitih medija za sadnju i uvjeta tla, kemijska se gnojiva često stvaraju s tim na umu.
Većina marki označena je s tri broja, kao što je 10-20-30. Ove brojke odnose se na sadržaj dušika (N), fosfora (P) i kalija (K) u gnojivu. Ono što se mora dodati tlu često diktira koja je vrsta kemijskog gnojiva najbolja. Na primjer, tlo s niskim udjelom dušika koristit će gnojivo gdje je prvi broj najveći, što znači da ima visok sadržaj dušika. Kompletno kemijsko gnojivo sadrži postotak sva tri makronutrijenta.
Neka kemijska gnojiva osim tri glavne vrste sadrže i hranjive tvari. Amonijak i urea uobičajeni su dodaci kemijskim gnojivima. Povremeno se može pojaviti potreba za gnojivima koja u tlo dodaju bakar, željezo, sumpor, cink i mangan. Ovi hranjivi sastojci obično su prisutni u manjem postotku od makronutrijenata, a poznati su kao mikronutrijenti. Nužni su i za zdrav rast biljaka, ali u manjim količinama.
Dušična gnojiva su tako nazvana jer su druge kemikalije kombinirane s dušičnim elementom spoja. Amonijak, urea i natrij su uobičajene kombinacije. Slično, fosforna gnojiva imaju druge hranjive tvari u kombinaciji s elementom fosfata. Kemijska gnojiva koja sadrže soli ili klorid u kombinaciji s visokim postotkom kalija poznata su kao potaša. Ove vrste gnojiva treba primjenjivati pažljivo, jer je lako povisiti sadržaj kalija u tlu.
Kemijska gnojiva su obično dostupna u tri različita oblika. Tekući oblici se često stvaraju u koncentratu pomiješanom s vodom prije nanošenja. Zrnati oblici mogu, ali i ne moraju biti topljivi u vodi, i često su gnojiva s vremenskim otpuštanjem koja se moraju primijeniti samo povremeno. Oblici u prahu imaju zrna koja su mnogo manja od zrnastih tipova i mnogo je prikladnija za otapanje u vodi.