Os elementos químicos presentes nos fertilizantes (conforme a quantidade ou proporção) são divididos em macronutrientes primários (nitrogênio, fósforo, potássio), macronutrientes secundários (cálcio, magnésio e enxofre) e micronutrientes (boro, cloro, cobre, ferro, manganês, molibdênio, zinco, sódio, silício e cobalto).

Os Fertilizantes inorgânicos são comumente provenientes de origem mineral, processados em indústrias químicas, para que possam ser aplicados na agricultura. São classificados em: Fertilizantes nitrogenados, fosfatados, potássicos, mistos (que possuem mais de um tipo de nutriente) e calcários (que são utilizados para correção de pH do solo normalmente).

Os Fertilizantes nitrogenados possuem a amônia como principal matéria-prima. A vasta utilização da amônia já se fazia presente desde 1913, quando o primeiro reator utilizado para síntese de amônia começou a ser usado. Dentre as utilizações da amônia a mais importante é como fertilizante de solos, que ganhou destaque quando a crise mundial de alimentos teve início. Até o final do século XIX só se tinha o nitrogênio em sua forma natural: depósitos de nitrato de potássio (KNO3) e nitrato de sódio (NaNO3). Foi então que dois cientistas alemães: Fritz Haber (1868 – 1934) e William Carl Bosch (1874 – 1940), deram início aos seus estudos sobre a amônia e propuseram uma síntese. A síntese da amônia estipulada por estes cientistas ficou conhecida como processo Haber-Bosch, e consiste em uma reação entre nitrogênio e hidrogênio para produzir amoníaco.

Os Fertilizantes orgânicos são compostos provenientes de resíduos animais ou vegetais, que possuem ação mais lenta comparados aos fertilizantes de origem mineral pois sua decomposição é mais complexa. Esses fertilizantes podem ser originários de esterco animal (fazendas, sítios, criações de animais, currais, granjas, etc.), resíduos de vinícolas, tortas de filtros de usinas de açúcar e álcool (vinhaça), adubo verde e resíduos oleaginosos (provenientes de indústrias de óleos).