L'impiego del guano, escrementi di uccelli con ricco tenore di azoto e fosforo, si sviluppò considerevolmente in Inghilterra e negli Stati Uniti dal 1840. Il suo commercio si prolungò fino al 1875 quando fu rimpiazzato dal nitrato cileno come sorgente di azoto e integrato in parte dal solfato di ammonio ottenuto dalle acque di lavaggio delle officine del gas illuminante.
Ma un notevole progresso per i concimi azotati venne dato dal metodo Haber, una sintesi diretta di ammoniaca da idrogeno e azoto con un opportuno catalizzatore. Nel 1913 a Oppau in Germania sorse il primo grande impianto con sistema Haber in grado di toccare già le 43.000 tonnellate agli inizi della I guerra mondiale.
Il fosforo, oltre che dal guano, si otteneva dalla polvere d'ossa per aggiunta di acido solforico. Le ossa, le "ossa fossili" o coproliti (con cui si aprì due anni dopo la prima fabbrica di perfosfati in Inghilterra), i fosfati minerali della Florida, della Tunisia e del Marocco costituivano le principali fonti di fosforo di interesse commerciale.
Pirite e zolfo (estratto principalmente in Sicilia) erano invece le materie prime impiegate nella preparazione dell'acido solforico, necessario per avere i superfosfati.
Il potassio, adoperato in precedenza nelle miscele di polvere nera, trovò un'applicazione agricola solo dopo la scoperta dei giacimenti di Stassfurt nel 1856. Fino al trattato di Versailles del 1919 la Germania ne deterrà il monopolio.
In Italia i fertilizzanti fosfatici sono stati i primi prodotti della Montecatini. Il gruppo assunse il controllo delle piriti nel periodo 1910-14; durante la I guerra mondiale acquistò le due società più importanti del settore fertilizzanti: l'Unione Italiana tra Consumatori e Fabbricanti di Concimi e Prodotti Chimici e la Società Prodotti Chimici, Colla e Concimi. Divenne in breve la più grande società chimica italiana, competitiva a livello europeo, tanto da possedere, all'inizio degli anni '40, 188 stabilimenti, 60 miniere, 12 centrali elettriche con una produzione dell'80% di acido solforico, del 40% di vernici e dell'80% di coloranti rispetto ai totali nazionali.
Anche nella protezione delle colture si sono utilizzati inizialmente prodotti di origine naturale, minerale e infine di sintesi.
Il solfato di rame, già usato nelle campagne inglesi, si diffuse rapidamente dopo il 1882, unito a calce come "poltiglia bordolese", appena venne individuata in Francia la sua efficacia contro la peronospora della vite.
Ma il composto di sintesi più innovativo è stato il DDT. Ottenuto da uno studente già nel 1874, solo nel 1939 nei laboratori Geigy ci si accorge della sua attività particolarmente forte e persistente come insetticida. Il DDT venne usato la prima volta a Napoli nel 1943 per bloccare un'epidemia di tifo che aveva prodotto effetti devastanti tra i soldati americani e un anno dopo per combattere efficacemente la malaria. La malattia era ancora presente in Italia nonostante fosse noto dall'inizio del secolo il meccanismo di trasmissione del contagio.

Bibl.: N. Nicolini, Chimica, un racconto dai manifesti, a cura di Gianfranco Scorrano, CNR Progetto Finalizzato Beni Culturali, (CD Rom in via di pubblicazione).