农药施用后，落在植物上、土壤中或散布在空气中，会不断分解直至全部消失，这一过程称为农药降解。农药在特定条件下降解一半所需的时间，称为农药半衰期或农药残留半衰期。农药对人畜具有一定毒性，但有些农药在水溶液中易水解失效，或在作物表面易被光化分解，或在植物体内被酶系降解而失去毒性，或在土壤中被微生物分解。农药半衰期的长短随环境条件变化而变化，且幅度较大。化学性质稳定的农药半衰期较长，如含铅、铜的农药在土壤中半衰期为10-30年，有机氯农药为2-4年，有机磷农药为数周至几个月，氨基甲酸酯类农药仅为1-4周。
