进入土壤中的化肥因水的沥滤作用可发生迁移，流入江河、湖泊，或进入地下水。化肥污染中最令人担忧的是硝酸盐的累积问题。生长在施用化肥土壤上的植物，可以通过根系吸收土壤中的硝酸盐，大量的硝酸盐累积于叶、茎和根中，危害取食的人类和牲畜。施用化肥对环境的另一污染问题是化肥中常含有各种污染物质，随着肥料的使用，污染物进入农田，造成对土壤和植物的污染。生产化肥的原料常含有一些微量元素成分，有些化肥在生产过程中也会混入各种微量成分，如磷灰石中除含铜、锰、硼、钼、锌等营养成分外，还含有砷、镉、铬、氟、汞、镍、铅等对植物有害的成分；有机肥料中会含有一些有机污染物，如氨水中往往含有大量的酚，施用于农田后，会造成土壤的酚污染。