การป้องกันพืชผลอย่างมีประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อความมั่นคงทางอาหาร ผลิตภัณฑ์ป้องกันพืชถูกนำมาใช้ในภาคเกษตรกรรมเพื่อป้องกันการเจริญเติบโตและการทำลายของวัชพืชและศัตรูพืช ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีบทบาทสำคัญในชีวิตของผู้คนและชุมชน ก่อให้เกิดประโยชน์มากมายทั้งต่อผู้ผลิตและผู้บริโภค
ในขั้นตอนการผลิต ซัพพลายเออร์จะจัดหาวัตถุดิบที่จำเป็น เช่น อนุพันธ์ปิโตรเคมี (สารเคมี ตัวทำละลาย ผลิตภัณฑ์พลอยได้จากปิโตรเลียม) และแร่ธาตุ (ฟอสเฟต แร่โพแทช กำมะถัน) ซึ่งเป็นองค์ประกอบพื้นฐานสำหรับการผลิตสารเคมีทางการเกษตร วัตถุดิบเหล่านี้ถูกนำมาใช้เพื่อผลิตสารออกฤทธิ์ที่ป้องกันศัตรูพืชหรือให้สารอาหารที่เหมาะสมแก่พืช จากนั้นสารออกฤทธิ์จะถูกผสมกับสารเสริมฤทธิ์เฉื่อย ตัวทำละลาย และสารเติมแต่ง เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย (เช่น สารละลายเข้มข้นแบบอิมัลชัน เม็ดปุ๋ย ปุ๋ยเคลือบ) เพื่อการใช้งานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ
สารเหล่านี้มักถูกเรียกแทนกันว่าสารออกฤทธิ์ สารเหล่านี้เป็นรากฐานของการปกป้องพืชอย่างมีประสิทธิภาพ สารเหล่านี้มีหน้าที่ควบคุมศัตรูพืช โรคพืช และวัชพืช เพื่อให้พืชเจริญเติบโตอย่างแข็งแรงและให้ผลผลิตสูง
สารประกอบหลากหลายชนิด ทั้งอินทรีย์และอนินทรีย์ ถูกใช้เป็นสารออกฤทธิ์ในผลิตภัณฑ์ป้องกันพืช ซึ่งรวมถึงสารประกอบออร์กาโนคลอรีน (ไฮโดรคาร์บอนคลอรีน) สารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัส (โดยปกติมีโครงสร้างเอสเทอร์) และอนุพันธ์ของกรดคาร์บามิก (ยูรีเทน) ชนิดของสารออกฤทธิ์ขึ้นอยู่กับการใช้งานขั้นสุดท้ายของผลิตภัณฑ์ป้องกันพืชที่เลือก ตัวอย่างเช่น ในสารกำจัดวัชพืช หนึ่งในสารออกฤทธิ์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือไกลโฟเซต ในทางเคมีคือ เอ็น-(ฟอสโฟโนเมทิล)ไกลซีน สารประกอบนี้จัดอยู่ในกลุ่มฟอสโฟเนต ซึ่งเป็นอนุพันธ์ของกรดฟอสโฟนิก อย่างไรก็ตาม สารกำจัดวัชพืชยังใช้อนุพันธ์ของกรดฟีนอกซีคาร์บอกซิลิก อนุพันธ์ของไตรอะซีน และคลอริดาซอนด้วย
สารเสริมฤทธิ์ (adjuvant) คือสารที่ไม่มีคุณสมบัติในการฆ่าแมลงอย่างมีนัยสำคัญ แต่ถูกเติมลงไปเพื่อเพิ่มหรือเพิ่มประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ป้องกันพืช สารประกอบทางเคมีหลายชนิดสามารถทำหน้าที่เป็นสารเสริมฤทธิ์ได้