Chemisch-synthetische Pflanzenschutz- und Düngemittel wirken sich direkt und indirekt auf die Umwelt aus.

Indirekte Umwelteinflüsse resultieren aus der Herstellung der Pflanzenschutzmittel. Die für die Produktion von Pflanzenschutzmitteln benötigte fossile Energie sowie die damit verbundenen Kohlendioxid-Emissionen fördern den Treibhauseffekt. Die direkten Einflüsse der Anwendung von Pflanzenschutzmitteln in der Landwirtschaft lassen sich folgendermaßen zusammenfassen:

• Kontamination des Trinkwassers
• Rückstände in Lebensmitteln
• Negative Einflüsse auf die Biodiversität

Welche Dimension die negativen Effekte des Pflanzenschutzeinsatzes erreichen, lässt sich anhand der externen Kosten (Umweltreparaturkosten) abschätzen: Waibel und Fleischer (1998) schätzten die externen Kosten des Einsatzes von chemisch-synthetischen Pflanzenschutzmitteln in Deutschland auf 125 Millionen Euro jährlich. Auf rund 170 Millionen Euro pro Jahr bezifferten Pretty et al. (2000) die Kosten, die in Großbritannien durch die Kontamination des Trinkwassers mit  chemisch-synthetischen Pflanzenschutzmitteln entstehen.

Auch die Herstellung von synthetischen Stickstoff-Düngern ist sehr energieaufwändig. So wirkt sich der Verzicht auf synthetische Stickstoffdünger positiv auf die Energiebilanz und auf den Kohlendioxid-Ausstoß aus. Damit leisten Ökolandwirte einen Beitrag zur Verringerung des Treibhauseffektes.

Einen direkten Einfluss hat das Düngemanagement auf das Risiko der Nitratauswaschung ins Grundwasser und der Kontamination von Oberflächengewässern durch Phosphateinträge. Neben einer bedarfsgerechten Düngung sind hinsichtlich der Umweltwirkungen von Mineraldüngern und hofeigenen Düngern die wichtigsten Einflussgrößen die Art des Düngers (schnell oder langsam verfügbar), der Düngezeitpunkt, die Ausbringmenge und Einarbeitung, die Nährstoffkonzentration, die Nährstoffbilanz, der Tierbesatz und die Bodenbedeckung.