Kemična gnojila so narejena iz sestavin, ki niso ekološke. Namesto tega jih ustvari kemični proces, ki se razlikuje med vrstami kemičnih gnojil. Mnogi vključujejo določen delež treh glavnih hranil, potrebnih za rast rastlin: dušika, fosforja in kalija.
Obstaja več različnih vrst kemičnih gnojil, ki so izdelana za uporabo v različnih pogojih tal za različne rastline in pridelke. Večina vsebuje znatne količine treh hranil, znanih kot makrohranila. Če v tleh primanjkuje katerega od teh treh hranil, bosta trpela rast in pridelava rastlin. Zaradi različnih sadilnih medijev in razmer v tleh se kemična gnojila pogosto ustvarjajo s tem v mislih.
Večina blagovnih znamk je označenih s tremi številkami, na primer 10-20-30. Te številke se nanašajo na vsebnost dušika (N), fosforja (P) in kalija (K) v gnojilu. Kar je treba dodati zemlji, pogosto narekuje, katera vrsta kemičnega gnojila je najboljša. Na primer, tla z nizko vsebnostjo dušika bodo vzela gnojilo, kjer je prva številka najvišja, kar pomeni, da ima visoko vsebnost dušika. Popolno kemično gnojilo vsebuje odstotek vseh treh makrohranil.
Nekatera kemična gnojila poleg treh glavnih vrst vsebujejo hranila. Amoniak in sečnina sta pogosta dodatka kemičnim gnojilom. Občasno lahko pride do potrebe po gnojilih, ki v tla dodajo baker, železo, žveplo, cink in mangan. Ta hranila so običajno prisotna v manjšem odstotku kot makrohranila in so znana kot mikrohranila. Potrebni so tudi za zdravo rast rastlin, vendar v manjših količinah.
Dušikova gnojila so tako imenovana, ker so druge kemikalije združene z dušikovim elementom spojine. Amoniak, sečnina in natrij so vse pogoste kombinacije. Podobno imajo fosforjeva gnojila druga hranila v kombinaciji s fosfatnim elementom. Kemična gnojila, ki vsebujejo soli ali klorid v kombinaciji z visokim odstotkom kalija, so znana kot pepelika. Tovrstna gnojila je treba uporabljati previdno, saj je vsebnost kalija v tleh lahko previsoko dvigniti.
Kemična gnojila so običajno na voljo v treh različnih oblikah. Tekoče oblike se pogosto ustvarijo v koncentratu, pomešanem z vodo, preden se nanesejo. Zrnate oblike so lahko ali pa tudi ne topne v vodi in so pogosto gnojila s časovnim sproščanjem, ki jih je treba uporabiti le občasno. Oblike v prahu imajo zrna, ki so veliko manjša od zrnatih vrst in jih je veliko bolj priročno raztopiti v vodi.