Несмотря на постепенный рост химизации сельского хозяйства, Россия значительно отстает по этому показателю от развитых и крупнейших развивающихся стран. Внесение минеральных удобрений под посевы в сельскохозяйственных организациях возросло в 2005-2010 гг. с 1,4 млн т до 1,9 млн т (в пересчете на 100% питательных веществ) и затем стабилизировалось на этом уровне. Удельный вес площади сельхозугодий, обеспеченных нормативным внесением минеральных удобрений, во всей посевной площади увеличился с 27% в 2000 г. до 47% в 2014 г. При этом удельное внесение удобрений на один гектар возросло с 25 до 39 кг. Это низкий показатель по сравнению с уровнем ведущих стран: в Австралии на 1 га вносится до 45 кг минеральных удобрений, Канаде - 74, США - 131, Германии - 199 кг. Крупнейшие развивающиеся страны характеризуются еще более высокими показателями удельного внесения удобрений: в Индии эта величина достигает 164 кг/га, в Бразилии - 182, Китае - 648 кг/га.
В России внесение органических удобрений под посевы в сельскохозяйственных организациях снижалось стабильно с начала 2000-х гг. вплоть до 2011 г. (с 66 до 52,6 млн т), но в последующие годы произошел компенсационный рост. Удельный вес площади с внесенными органическими удобрениями во всей посевной площади существенно ниже, чем показатель для минеральных удобрений, но он также растет: с 2,2% в 2000 г. до 8,2% в 2014 г. По отдельным культурам произошло снижение удельного внесения органических удобрений. Так, в 2000 г. под посевы картофеля вносилось 27 т органических удобрений, но в 2014 г. - только 5 т.
В соответствии с Государственным каталогом пестицидов и агрохимикатов на территории Российской Федерации разрешены к применению более тысячи средств защиты растений, в основе которых около 300 действующих веществ. По данным Минприроды России, наиболее широко применялись гербициды на основе глифосата, 2,4-Д, МЦПА, дикамбы, феноксапроп-П-этила, трибенурон-метила, инсектициды диметоат, малатион, имидаклоприд, пиримифос-метил, циперметрин; фунгициды тебуконазол, пропиконазол.