Τα γεωργικά χημικά προϊόντα αποτελούν ζωτικό πυλώνα της σύγχρονης αγροτικής ανάπτυξης, που περιλαμβάνει βασικά προϊόντα όπως φυτοφάρμακα, λιπάσματα και ρυθμιστές ανάπτυξης φυτών. Η επιστημονική φύση των μεθόδων παραγωγής και εφαρμογής τους επηρεάζει άμεσα την αποδοτικότητα της γεωργικής παραγωγής και την οικολογική και περιβαλλοντική ασφάλεια.
Όσον αφορά τις μεθόδους παραγωγής, τα γεωργικά χημικά προϊόντα πρέπει να τηρούν αυστηρές ροές διεργασιών. Για παράδειγμα, τα αζωτούχα λιπάσματα (όπως η ουρία) παράγονται συνήθως μέσω της διαδικασίας Haber-Bosch για τη σύνθεση αμμωνίας, η οποία στη συνέχεια αντιδρά με ουρία. Τα φωσφορικά λιπάσματα βασίζονται στην όξινη υδρόλυση των φωσφορικών πετρωμάτων. Για παράδειγμα, η παραγωγή υπερφωσφορικών απαιτεί την αντίδραση θειικού οξέος με σκόνη φωσφορικών πετρωμάτων. Η παραγωγή φυτοφαρμάκων περιλαμβάνει οργανική συνθετική χημεία. για παράδειγμα, τα πυρεθροειδή εντομοκτόνα παράγονται μέσω καταλυτικών αντιδράσεων πολλαπλών- σταδίων. Οι έννοιες της πράσινης χημείας γίνονται ολοένα και πιο σημαντικές σε διαδικασίες παραγωγής, όπως η χρήση ενζυμικής κατάλυσης για την αντικατάσταση παραδοσιακών, εξαιρετικά ρυπογόνων διεργασιών ή η χρήση αντιδραστήρων μικροκαναλιών για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της αντίδρασης και τη μείωση των αποβλήτων.
Όσον αφορά τις μεθόδους εφαρμογής, η ακριβής εφαρμογή είναι βασική αρχή. Οι αναλογίες λιπασμάτων πρέπει να καθορίζονται με βάση τα δεδομένα δοκιμών του εδάφους. Για παράδειγμα, η υπερβολική εφαρμογή αζωτούχου λιπάσματος μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε ευτροφισμό των υδάτινων σωμάτων, επομένως συνιστάται συνδυασμός εφαρμογών βασικής και επικάλυψης. Η χρήση φυτοφαρμάκων πρέπει να τηρεί αυστηρά τα ασφαλή διαστήματα και τα χαμηλά-τοξικά, βιογονικά σκευάσματα πρέπει να έχουν προτεραιότητα. Για παράδειγμα, τα σκευάσματα Bacillus thuringiensis (Bt) στοχεύουν ενάντια στα λεπιδόπτερα παράσιτα. Η συγκέντρωση και ο χρόνος των ρυθμιστών ανάπτυξης των φυτών (όπως οι γιβερελλίνες) πρέπει να ελέγχονται με ακρίβεια. Η υπερβολική χρήση μπορεί να προκαλέσει ανώμαλη ανάπτυξη.
Επιπλέον, η αποθήκευση και η μεταφορά γεωργικών χημικών προϊόντων πρέπει να συμμορφώνονται με τους κανονισμούς. Για παράδειγμα, τα εύφλεκτα φυτοφάρμακα πρέπει να φυλάσσονται μακριά από το φως και σε χαμηλές θερμοκρασίες και τα λιπάσματα πρέπει να προστατεύονται από την υγρασία και το σχηματισμό συσσωματωμάτων. Στο μέλλον, με την πρόοδο της τεχνολογίας γεωργίας ακριβείας, τα γεωργικά χημικά θα εξελιχθούν προς έξυπνους (όπως εξοπλισμός λίπανσης μεταβλητού{{2}) και φιλικού προς το περιβάλλον (όπως βιοαποδομήσιμες μεμβράνες σάπιας επιφάνειας), εξισορροπώντας περαιτέρω τις ανάγκες παραγωγής με την οικολογική βιωσιμότητα.
