利用化学农药杀虫剂杀灭害虫的方法称为药物防治法。应用药物防治害虫，具有效果好，收效快，方法简便等特点。同时它受环境条件的影响比较小，适应范围较广，使用方法灵活多样，容易被群众接受。但也会发生药害和提高害虫的抗药性，使用不当还会引起人、畜中毒和环境污染。
　　我国应用化学农药防治害虫，历史悠久。在农业害虫防治方面常用的农药有：无机杀虫剂、植物杀虫剂、有机杀虫剂、熏蒸杀虫剂、杀螨剂和化学不育剂。
　　
　　一、无机杀虫剂
　　
　　一般药效较低，杀虫作用只有胃毒作用，防治范围狭窄，多数又对植物较不安全，因而近年来已被人工合成的有机杀虫剂所代替。
　　
　　二、植物性杀虫剂
　　
　　是利用植物中含有杀虫成分的部分，将其磨成细粉，或浸出液、或提取其有效成分而制成的。我国广大农村，有利用植物杀虫剂杀虫的历史传统，种类繁多，如烟草、烟碱、除虫菊和鱼藤等。
　　
　　三、有机杀虫剂
　　
　　利用有机化合物作杀虫的药剂称为有机杀虫剂。目前广泛使用的主要有：有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯及其他(主要含杂环)四大类。它们占了全部杀虫剂市场的80％以上，尤其是前两者更是高达1/3。有机磷杀虫剂有如下特征：一是化学性质稳定；二是对害虫高效广谱；三是化学结构变化无穷，品种多，适用范围广；四是毒性差异大；五是与有机氯、特别是除虫菊酯类杀虫剂相比，害虫对有机磷杀虫剂的抗药性发展缓慢。氨基甲酸酯类杀虫剂作用迅速，持效期长，大多数毒性较低，而且不同结构类型的品种其生物活性和防治对象差别很大。
　　
　　四、熏蒸杀虫剂
　　
　　是利用可以气化的药剂挥发为气体(或本来为气体熏蒸剂)随着空气的扩散作用，通过昆虫的气门进入虫体，使之中毒死亡。熏蒸方法主要是在能控制的场所一一船仓、仓库、粮食加工厂、面粉厂、帐幕以及能密闭的各种容器内进行杀虫。熏蒸剂可杀死在植物和植物产品内的害虫。也可以杀死活的植物上如苗木、蔬菜、块茎、块根、鳞茎等以及土壤内的害虫。亦能用于杀螨、殺菌、杀鼠。因此在熏蒸技术上要求经济安全、快速、有效，熏蒸是一项很复杂而细致的工作。
　　
　　五、杀螨剂
　　
　　农业害螨具有体积小，繁殖快、适应性强及易产生抗药性等特点，是公认的最难防治的有害生物类群。目前杀螨剂的总数约占杀虫剂总数的10％左右。杀螨剂主要是指只能杀螨而不能杀虫，或以杀螨为主的农药。兼有杀螨作用的杀虫剂，因其主要的生物活性是杀虫，故不能称其为杀螨剂，杀螨剂多属低毒农药，对人、畜较安全。不同螨类之间通常无交互抗性。为了预防害螨产生抗药性，延缓螨类抗药性的发展，应重视不同杀螨剂轮换使用及混配使用。此时称它们为杀虫、杀螨剂。纵观目前的杀螨剂农药品种，杀螨谱广、速效性和持效性较优良，不易产生抗性，对农作物安全的品种也很少。杀螨剂按其化学结构主要有：有机氯类、有机硫类、硝基苯类、有机锡类、脒类、杂环类及生物类等。我国自己生产的主要品种有：哒螨灵、四螨嗪、三唑锡、单甲脒、双甲脒、苯丁锡、浏阳霉素、阿维菌素、炔螨特等。从当前使用的杀螨剂来看，虽然大多数是高效、低毒的化合物，也较易分解，但这些农药的大多数是神经毒剂，对哺乳动物的毒性不容忽视，对环境也有一定的影响，同时害螨易产生抗性。因此，杀螨剂的发展必然是朝着高效，广谱、低毒和安全的生物农药及昆虫激素型农药方向发展。
　　
　　六、化学不育剂
　　
　　利用某种化学物质使害虫吃下或接触以后，破坏其生殖能力，造成害虫不育的药剂称为不育剂。这是一类新兴的药剂，目前已有上千种新化合物作为昆虫不育剂，已经使用的有绝育磷、不育胺、不育特等。我国对噻替派、5-氟乳清酸、5-氟尿嘧啶等，已经开展了不育性的研究，其中，以0.1％～0.2％噻替派喂家蝇、杂拟谷盗等，都能使雌雄不育。化学不育剂如果与害虫喜欢取食的诱饵混合使用，更可增进杀虫效力。此外，秋水仙素、氮芥，氧化氮芥，六磷胺等，也是比较有效的化学不育剂。但要注意，使用化学不育剂必须注意人的安全。
　　综上所述，提倡合理混用农药，做到1次施药，兼治多种病虫对象，以减少用药次数，降低防治费用。要保证用药质量，施药作业人员应先行培训，使其熟练掌握配药、施药和药械使用技术。喷雾法施药力求均匀周到，液滴直径和单位面积着落药滴数目符合规定。施药效果与天气也有密切关系，宜选择无风或微风天气喷药，一般应在午后和傍晚喷药。若气温低影响效果，也可在中午前后施药。
　　另外，长期连续使用单一种类的杀菌剂会导致病原菌产生抗药性，降低防治效果。有时对某种杀菌剂产生抗药性的病原菌，对未曾接触过的其他杀菌剂也有抗药性，这称为交互抗药性，化学结构与作用机制相似的化合物间，往往会有交互抗药性。为延缓抗药性的产生，应轮换使用或混合使用病原菌不易产生交互抗药性的杀菌剂，还要尽量减少施药次数，降低用药量。