农药的广泛使用，一方面给农业带来巨大收益，另一方面人们也越来越清楚地认识到，农药残留对环境的污染和对生态平衡的破坏已经到了不容忽略的地步。
一、农药对生态系统的影响
（一）农药对有害生物及其天敌的影响
施药杀虫剂，特别是高毒、广谱性杀虫剂，不仅杀死害虫，也会杀死天敌，降低了天敌的自然控制作用，引起害虫的再猖獗和次要害虫上升为主要害虫。同时，农药的单一连续使用会引起病、虫、草抗药性的产生。长期单一使用某种除草剂防除优势杂草的同时，也会导致田间杂草群落的演变，使一些耐药力强的杂草成为优势种群，甚至产生抗药生物型，增加防治难度。
（二）农药对蜜蜂、家蚕的影响
大田施用农药如不施药时期和施药方法，会引起蜜蜂大量死亡。一般来说，家蚕比其他昆虫对农药更加敏感。蚕体直接接触农药或取食被农药污染的桑叶时，都可能引起家蚕中毒死亡。
（三）农药对水生生物的影响
施用农药若处理不当，会引起农药污染水体，从而对各类水生生物都将产生一定的影响。如水中农药浓度过高，引起的鱼、虾等水生动物大量死亡。不少农药如灭幼脲类对甲壳类动物具有极高的毒性，水体中含有此类农药会导致虾、蟹的大量死亡。
（四）农药对土壤生物的影响
一般说来杀虫剂、除草剂在推荐用量下，对土壤中的微生物群落影响不大。但是药剂的大量和长期施用，也会影响土壤微生物群落的组成。而杀菌剂、熏蒸剂对微生物数量影响最大，可杀死或抑制某些有益微生物如固氮菌、硝化菌，影响土壤肥力。
土壤动物多为土栖无脊椎动物，是土壤生物群落的重要组成部分。步甲、隐翅甲、食虫蚜等为土栖捕食性昆虫，而蚯蚓是陆生动物与土壤动物之间传递污染物的桥梁。农药施入土壤后，杀死有害生物的同时，也会对土壤有益动物产生不良影响，从而影响土壤生物群落和土壤肥力。
二、农药的残留毒性
农药残留是指一部分农药由于化学性质稳定，施用后不易分解，仍有一部分或大部分残留在作物上或土壤等其他环境中，造成环境污染。甚至引起对人、畜的毒害，形成农药的残留毒性。农药的残留污染包括大气污染、水体污染、土壤污染、农作物和食品的污染等。
（一）对大气的污染
农药对大气的污染主要来自农田、果园、林地等喷药形成的大量农药漂浮物以及由存留在作物、土壤和水中农药的挥发。另外，大气的污染也可由农药厂排出的废气所造成。农药对大气的污染程度与范围主要与喷施方法、农药品种、农药剂型和气象条件等因素有关。农药进入大气后，随着大气的运动而扩散，使大气污染的范围不断扩大，从而对其他地区的作物和人体健康造成危害。
（二）对土壤的污染
土壤中的农药污染主要来自土壤处理、浸种、拌种、喷雾或喷粉而漂浮在大气中的农药和附着在作物上的农药经降雨和降尘落到地面进入土壤。农药对土壤的污染程度决定于农药的性质、土壤的类型、有机质含量、酸碱度等因素有关。农药残留会造成土壤板结，导致土壤退化、农作物产量和品质下降。长期受农药污染的土壤还会出现明显的酸化、土壤养分减少、重金属污染等不良后果。
（三）对水体的污染
水体中的农药污染主要来自农田农药随雨水或灌溉水流入水体、大气中农药残留和农药使用过程中的飘移沉降、水面施药、施药后废弃的药瓶和其他包装物、施药工具随意清洗以及农药厂污水排放等，其中农田农药流失为最主要来源。农药除污染地表水以外，还使地下水源遭受严重污染。一般情况下，水体中农药污染范围较小，但随着农药的迁移扩散，污染范围逐渐扩大。不同水体遭受农药污染的程度依次为：农田水>；河流水>；自来水>；深层地下水>；海水。水体被农药污染后，水生生物大量减少，破坏生态平衡，如作为饮用水源，将会严重危害人体健康。
（四）对农作物和食品的污染
作物与食品中的农药残留，主要来自两个方面：一是来自农药对作物（或食品）的直接污染；二是来自作物从污染环境中对农药的吸收，以及生物富集和食物链。
1、农田施药后药剂对作物的直接污染
农药在田间使用后，部分能残留在作物上，或粘附在农作物体表，或渗透进植物表皮蜡质层或组织内部，也可能被作物吸收、输导分布在植物各部位中。这些农药可在外界因素的影响下或在体内酶系的作用逐渐被降解，但性质稳定的农药降解消失的速度是很缓慢的，这样使作物在收获时还带有微量的农药残留。农药对作物的污染程度除取决于农药的性质外，还与剂型、施用方法等有关，同时也与作物的品种特性有关。
2、作物对污染环境中农药的吸收
在田间喷药时，大部分农药是散落在农田中，有些残存在土壤中，有些被冲刷至池塘、湖泊、河流中，这样造成对自然环境的污染。在被农药污染的土壤中，再栽种作物时，残存的农药又可被作物吸收而致污染。
生物富集与食物链是引起食品中农药残留的一个重要原因。生物富集也称生物浓集，是指生物体从环境中不断吸收低剂量的农药，并逐渐在其体内蓄积起来的现象。食物链是指动物体吞食有残留农药的作物或生物后，农药在生物体间转移的现象。例如，一般肉乳品中含有的农药残留主要是畜禽取食了被农药污染的饲料，造成农药在有机体内的蓄积，尤其积累在动物的肝、肾、脂肪等组织中。水产品中含有的农药残留主要是撒施在农田或环境中的农药被冲刷至水源中，就会在水生植物体内浓集起来，鱼、虾等水生动物取食了这些污染有农药的植物，农药即转入它们体内，大鱼、水鸟吞食了小鱼后又转入至大鱼、水鸟体中。如此农药通过食物逐步浓缩富集，动物体内的农药残留浓度明显提高，有的甚至提高数百至数万倍。
高毒、高残留农药的滥用是引起环境、食品污染的重要原因。我国过去生产的农药中高残留品种较多，农药污染问题较为严重。六十年代使用赛力散防治果树、水稻病害，致使水果、稻谷含汞过高，造成中毒事故。此外，含汞、铅等重金属元素的有机或无机农药，其半衰期约为10－30年，即使被代谢或分解后，铅、汞重金属元素仍然存在，它们本身对人、畜就有一定的毒害。有机氯杀虫剂如DDT、六六六之所以被禁用，主要是因为它们化学性质稳定，在环境中残留时间长，易造成对农产品、水产品的污染。一般有机磷和氨基甲酸酯类农药性质较不稳定，但也不排除其中个别品种如克百威、涕灭威等由于性质特殊可能会出现残毒问题。有些农药性质虽不十分稳定，但对高等动物却有异常的生理效应，如杀虫剂中的杀虫脒、除草剂中的2，4，5－涕、除草醚等，它们对人、畜有致癌、致畸作用。高毒农药如1605、3911、甲胺磷、久效磷等，对人畜毒性特别大，国家已明令禁止生产使用或限制使用，但在一些地方仍有偷售、滥用现象，导致施药者和食用喷洒过这些农药的水果、蔬菜发生急性中毒，甚至死亡事件。
为了确保人、畜健康，许多国家都规定了农药在农产品上的允许残留量。我国早在1981年颁布了《粮食、蔬菜等食品中六六六、滴滴涕残留量标准》（GB2763-1981），以后又陆续制定了甲拌磷、杀螟硫磷、倍硫磷、辛硫磷、百菌清、甲胺磷、乙酰甲胺磷、涕灭威、水胺硫磷等农药在食品中的最大残留限量。随着食品安全问题的日益突出，我国在2005年又颁布了《食品中农药最大残留限量》国家标准（GB2763－2005），同时废止了以前的残留量标准。该标准与原单一农药品种的最大残留限量标准相比主要有以下变化：①根据农药最新登记情况，制定限量标准的食品品种有变化；②食品品种更加细化；③依据危险性评估，参照CAC标准。部分限量指标做了相应修改；④为强调高毒农药在某些农作物上的禁用，原标准中的不得检出，更改为其方法的测定。该国家标准的实施，对进一步提高我国食品的安全性，完善我国食品安全领域的技术性贸易措施体系具有重要意义，为保护我国人民群众的健康安全，促进我国食品进入国际市场奠定了良好的基础。为从源头上解决农产品尤其是蔬菜、水果、茶叶的农药残留超标问题，农业部在199号明令禁止使用的农药就有18种，在蔬菜、果树、茶叶、中草药材上不得使用和限制使用的农药21种。随后在农业部274号和322号公告中规定，自2007年1月1日起，撤销含有甲胺磷等5种高毒有机磷农药的制剂产品的登记证，全面禁止甲胺磷等5种高毒有机磷农药在农业上使用。
安全合理使用农药，防止农药残毒最有效的措施是大力贯彻《农药安全使用标准》（GB4285－89）。该“标准”规定了常用农药在主要作物上的每亩最高用量、施药方法、使用次数和最后一次施药离收获的天数（安全间隔期）。严格按此“标准”用药收获的农产品中农药残留量不会超过允许限度，可以保证食用者健康。尚未制定“标准”的农药，可执行“农药安全使用规定”。然而防止农药残留最根本的办法还是尽快用低毒、低残留农药完全取代高毒、高残毒农药。
（五）农药残毒的控制措施
1、加强宣传教育力度由于农民对农药管理的法律、法规及有关农药毒性科学知识的缺乏，各级政府相关部门必须通过宣传教育、培训等方式，提高农民的自身素质，培养其责任感，营造一个控制农药残留污染环境的氛围。
2、加大农药监督管理加强农药市场管理，打击生产、经营假冒伪劣农药产品、使用国家明令禁止的高毒农药和农药复配制剂中掺杂高毒农药成份的违法行为。加大农产品监测力度，完善农产品检测手段，对农药残留超标的农产品要严格控制销售，从而达到控制农产品农药残留的目的。
3、农药的合理使用根据农药性质、病虫杂草发生特点，对症选药，适时用药，选择适合的施药方法，严格掌握施药浓度和施药量，改进农药性能，合理混用、轮换用药等。
4、农药的安全使用严格按照《农药安全使用标准》、《农药合理使用准则》要求，严禁使用国家明令禁止的高毒、高残留农药，严格遵守农药的限制使用规定，不随意扩大农药的使用范围。
5、进行去污处理对残留在作物、果蔬表面的农药采用暴晒、清洗等方法去污处理，可减少或去除农药残留污染。
6、采用避毒措施，在遭受农药污染的地区，在一定期限内不栽种易吸收农药的作物，或者改变栽培制度，栽培抗病、抗虫作物新品种，减少农药的施用。
7、掌握收获期不同农药在不同作物上有不同的安全间隔期，禁止在安全间隔期内采收、食用农作物，作物收获时期离最后一次喷药的时间越长越好。