化肥是提高农业产量的主要手段之一。化肥主要包括氮肥、磷肥、钾肥、复合肥料、中量元素肥料、微量元素肥料和掺混肥料等。化肥工业还带动着化学矿开采、硫酸、合成氨等工业的发展。
在刀耕火种时代，人们把植物烧成灰肥，是最原始的肥源和施肥方法。随着家畜的驯养和畜牧业的发展，人们从残留过粪便的土地上收到了好庄稼，由此总结了使用粪肥的经验。以后又发现了像苜蓿、紫云英（红花草）类的豆科植物，能更好地恢复地力，使产量增高，于是豆科绿肥又成了重要的肥源。图1为以色列1976年发行的农民使用农家肥的邮票。
19世纪中叶以后，随着化学突飞猛进的发展，人们逐渐认识到用无机养分，即化肥可以归还土壤，不断增加作物单产，丰富农牧产品。到了20世纪初，由于大规模合成氨方法的问世，化肥工业获得了迅速发展。今天一座年产30万吨合成氨或50万吨尿素的化肥厂，一年能生产的氮素大约相当于饲养3000万头猪的猪厩肥所能提供的氮素。图2 为奥地利1971年发行的氮肥装置邮票。
上世纪，随着全世界人口的增多，粮食危机依然世界性地存在着。1960年，联合国世界粮农组织发起了免于饥饿运动来动员非政府部门对粮食生产的支持。1981年，世界粮农组织确定了每年的10月16日为“世界粮食日”，以唤起全世界人民和政府对粮食的足够重视。图3 为马耳他1981年发行的在世界粮食日活动中，靠科学手段提高粮食产量的邮票。
我国在上世纪初已开始使用化肥，但主要依懒进口。上世纪三十年代，国内开始有少量生产，直到新中国成立后，我国从前苏联引进了成套氮肥装置，建设了吉林、兰州、太原3个大型化肥厂，使我国化肥生产规模化。在引进装置的建设过程中，较为完整学到了大型化工厂的建设经验，以及较为先进的设计、施工与生产技术，培养了一批技术人员和管理人员。1956年化学工业部成立后，更是把大力生产化肥列为当时化学工业的首要任务，在全国建设了一批小氮肥厂。三年自然灾害之后，国家专门成立了中央化肥小组，重点抓化肥生产，到1983年在全国建设了56个中型氮肥厂。而便于地方集资兴办的小化肥也蓬勃兴起，到1978年全国小型氮肥厂建成1533个。图4为我国在建国10周年时发行的邮票，背景图为吉林化肥厂的装置图。图5是“一五”期间兰州化肥厂化肥生产线的个性化邮票。
1972年开始，在外汇资源紧缺的情况下，我国开始从美、荷、日、法引进了13套先进的大化肥装置，1978年又引进了3套以渣油为原料的装置。接着各地根据农业对化肥的强烈需求，陆续又相继引进了18套合成氨和氮肥装置。图6为我国发行的乌鲁木齐大化肥装置的邮票。
在引进大型装置的基础上，我国也开始了消化吸收工作，使大化肥装置国产化，为我国化肥生产发挥了重要作用。化学工业部在长达30年的时间里，化肥的投资占到化工总投资的40%以上，为我国粮食生产发挥了巨大作用。化肥在农业粮食生产中的贡献在20%以上，不仅保证了农业稳产高产，同时彻底改变了我国已沿袭几千年依靠农家肥的农业种植技术，减轻了农民劳动量，有效释放出农业劳动力。中国用世界十分之一的耕地，生产了全球四分之一的粮食，养活了全世界五分之一的人口。这是举世瞩目的成就，中国解决了粮食问题，使世界粮食的整体压力减轻。图7为我国1964年发行的以人民公社女社员为主题的粮食丰收邮票。
化肥对人类发展和社会进步的贡献是不可磨灭的。然而由于化肥在生产过程中由于方式不当和认识不到位，对自然环境产生过一定影响。现代化肥工业已经掌握和应用了防止和治理污染的技术，各国政府也都颁布了化肥工业排污的限额标准，基本控制了对环境的污染。同时各国政府都把提高化肥使用率、降低化肥使用量作为合理使用化肥的重要途径。我国也提出了到2020年力争实现农作物化肥使用量零增长。并建议合理施用化肥，采用有机肥与无机肥配施的方法来保护土壤、增加产量。图8为韩国1992年发行的著名画家丢勒为世界化肥联合会所作的施肥图。