氮肥施入土壤后，在细菌的生物固氮作用下转化为氮气。氮气是大气中重要的温室气体之一，其浓度增加会加剧全球温室效应。
1. 土壤酸化：过量化肥特别是生理酸性肥料如氯化钾等的使用，增加了土壤酸度，导致土壤酸化。土壤酸化后加速了土壤中一些营养元素的流失，导致土壤贫瘠化。同时，土壤酸化还能活化一些有毒的金属元素如铝、锰等，对土壤和作物产生毒害作用。
2. 土壤板结：一些盐碱土由于化肥施用不合理，不仅没有改良土壤反而使土壤板结。过量施用化肥也是导致土壤板结的主要原因之一。
3. 土壤微生物菌群的失调：长期过量施用化肥会导致土壤中各种微生物菌群的平衡被打破，破坏了土壤中的微生态系统，使病原菌迅速滋生繁衍。
4. 土壤重金属污染：有些化肥如磷肥含有大量的镉、铅等重金属元素，施入土壤后容易造成土壤重金属污染。重金属污染较难治理，对环境和人类有很大危害。
1. 地下水污染：过量施肥能导致地下水污染。特别是硝态氮进入地下水后可直接污染地下水。硝态氮污染的地下水不能用一般的方法净化，即使将污染源切断几百年后仍然有较高的浓度。
2. 水体富营养化：水体富营养化是指水中氮、磷等营养盐类；藻类大量繁殖，使水中缺氧，致使鱼类等水生生物大量死亡的现象。水中藻类等有机物的分解会释放出大量二氧化碳，导致水中溶解氧减少。这是水体富营养化的主要原因之一。同时，当藻类死亡后，由于分解者不能利用藻类细胞中的氮、磷等营养物质，这些分解者将富含氮、磷等营养物质的大量有机物释放到水中，使水体中氮、磷的含量迅速增加，为下一轮藻类大量繁殖提供了物质基础。如此循环不已，造成水体的严重污染。当水中溶解氧浓度降到5mg/L以下时，大量鱼类死亡。
过量施肥会对农产品产生不良影响。这主要表现在以下几个方面：
1. 硝酸盐和亚硝酸盐含量过高：人体摄入过多的硝酸盐和亚硝酸盐后会出现头晕、恶心、呕吐等症状，甚至昏迷、窒息而死亡。硝酸盐和亚硝酸盐还具有致癌作用。因此，农产品中硝酸盐和亚硝酸盐含量过高对人体健康危害很大。
2. 有害微生物滋生：过量施肥尤其是偏施氮肥会使土壤中各种微生物菌群失衡，导致一些病原菌迅速滋生繁衍。这些病原菌可随农产品进入人体内并致病，对人类健康造成危害。
3. 农产品品质下降：过量施肥特别是偏施某些化肥会降低农产品的品质。如偏施氮肥会使植物体内硝酸盐含量增加；偏施磷肥会使一些重金属元素如镉、铅等在农产品中积累；偏施钾肥会使农产品中硝酸盐含量增加等。这些都会导致农产品品质下降，影响其市场价值。
