(1)化肥中不含有机质、腐殖质，因此大量使用化肥，土壤由于有机质和腐殖质的缺乏，土壤团粒结构遭到破坏，造成土壤板结，农植物产量质量下降。
(2)化肥利用率低，氮肥因为易挥发、流失，利用率只有30%-50%，磷肥的利用率才10%-25%，因为磷酸根化学活性活泼，施入土壤后大部分磷与土壤中的Zn2+、Mg2+、Ca2+、Fe3+、Al3+等阳离子结合形成难溶性磷肥。钾的利用率也只有50%左右。
(3)化肥大量使用使蔬菜瓜果品质大大下降。由于作物不仅仅需要氮磷钾，同时还需要钙铁锌硒等许多微量元素，而化肥一般成分比较单一，所以长期使用化肥必然导致土壤中所含养分趋于单一，易使作物营养失调，从而导致作物内部转化合成受阻，必然导致作物品质下降，瓜不甜，菜不香。
(4)危害人体健康。大量施用化肥，易使蔬菜中硝酸盐含量超标，而亚硝酸盐与胺类物质结合形成N-亚硝酸基化合物为强致癌物质。
(5)化肥的大量使用，还会造成土壤的有益菌、蚯蚓的大量死亡。
(6)化肥的长期低效施用，往往造成土壤中某些元素的过分积累和土壤理化性质的变化及环境的污染。
(7)从中国大量使用化肥看，越使用化肥，地力就越下降，就越依赖化肥，由此形成恶性循环。
(8)过量使用化肥给农民带来严重的收入损失。据抽样调查，我国80%的农户习惯凭传统经验施肥，不考虑各种肥料特性，盲目采用“以水冲肥”、“一炮轰”等简单的施肥方法。
全国有1/3农户对作物过量施肥，导致农民种地投入不断增加，虽然粮食产量增加，但增产不增收的现象越来越严重。有的地方由于长期过量使用化肥，只增加成本不增加产量,造成农产品品质低劣，使农民收入增加缓慢甚至降低其收入。
(9)影响作物品质。由于农田大量施用单元素化肥，其养分不能被作物有效地吸收利用。氮、磷、钾等一些化学物质易被土壤固结,使各种盐分在土壤中积累，造成土壤养分失调，部分地块的有害重金属含量和有害病菌量超标，导致土壤性状恶化，作物体内部分物质转化合成受阻,使农产品品质降低。超量使用化肥使果蔬生长性状低劣，并且容易腐烂，不宜存放。
(10)导致粮食和农产品安全受到威胁。过量使用化肥极易使庄稼倒伏，而一旦出现倒伏,就必然导致粮食减产，威胁中国的粮食安全;过量使用化肥还容易发生病虫害。使用过量的氮肥，会使庄稼抗病虫害能力减弱，易遭病虫的侵染，继而会增加防虫害的农药用量，直接威胁食品的安全性。一旦食用受污染的农产品，就会对人类身体造成严重威胁，引发中毒及诱发其他病症。
(11)增加土壤重金属和有毒元素。产生污染的重金属主要有Zn、Cu、Co和Cr。研究表明，无论是酸性土壤、微酸性土壤还是石灰性土壤，长期施用化肥还会造成土壤中重金属元素的富集。如长期施用硝酸铵、磷酸铵、复合肥，可使土壤中As的含量达50~60mg/kg。
(12)加剧土壤酸化。长期施用化肥加速土壤酸化。一方面与氮肥在土壤中的硝化作用产生硝酸盐的过程有关。首先是铵转变成亚硝酸盐，然后亚硝酸盐再转变成硝酸盐，形成H+，导致土壤酸化。另一方面，一些生理酸性肥料如磷酸钙、硫酸铵、氯化铵，在植物吸收肥料中的养分离子后，土壤中H+增多，许多耕地土壤的酸化与生理性肥料长期施用有关。同时，长期施用KCl，因作物选择吸收所造成的生理酸性的影响，能使缓冲性小的中性土壤逐渐变酸。
(13)导致土壤养分失调。从土壤养分平衡和持续利用等方面着眼，可以清楚地看到化肥的高浓度化既带来了经济效益的提高又带来了新的问题，即大量高浓度肥料的使用，增加了作物产量，同时也加大了土壤中微量元素的耗竭。
(14)破坏土壤结构。长期大量地使用氮肥特别是大量施用铵肥，铵离子进入土壤后在其硝化作用的过程中释放出氢离子，使土壤逐渐酸化。铵离子能够置换出土壤胶体微粒上起联结作用的钙离子，造成土壤颗粒分散，从而破坏了土壤团粒结构，致使土壤严重板结，最终丧失了农业耕种价值。
