Les engrais minéraux sont des substances d'origine minérale, produites par l'industrie chimique, ou par l'exploitation de gisements naturels de phosphate et de potasse.

L'industrie chimique intervient surtout dans la production des engrais azotés, passant par la synthèse de l'ammoniac à partir de l'azote de l'air, moyennant un apport important d'énergie, fournie par le gaz naturel, principalement le méthane (cette synthèse produit également l'hydrogène). De l'ammoniac sont dérivés l'urée et le nitrate. Elle intervient également dans la fabrication des engrais complexes, qui sont constitués de sels résultant de la réaction d'une base avec un acide. Les engrais composés peuvent être de simples mélanges, parfois réalisés par les distributeurs, coopératives ou négociants. On appelle ces mélanges du bulk blending.

On distingue les engrais simples, ne contenant qu'un seul élément nutritif, et les engrais composés, qui peuvent en contenir deux ou trois. L'appellation des engrais minéraux est normalisée, par la référence à leurs trois composants principaux: NPK. Les engrais simples peuvent être azotés, phosphatés ou potassiques. Les engrais binaires sont notés NP ou PK ou NK, les ternaires NPK. Ces lettres sont généralement suivies de chiffres, représentant la proportion respective de ces éléments. Les engrais chimiques produits industriellement contiennent une quantité minimale garantie d'éléments nutritifs, et elle est indiquée sur le sac.

Par exemple, la formule 5-10-5 indique la proportion d'azote (N), de phosphore (P) et de potassium (K) présente dans l'engrais, soit 5 % de N, 10 % de P₂O₅ et 5 % de K₂O.

L'apport azoté est exprimé en azote N et est apporté sous forme de nitrate NO₃^-, d'ammonium NH₄⁺ ou d'urée CO(NH₂)₂. Les contraintes d'entreposage de la forme nitrate incitent les distributeurs d'engrais à se tourner vers des formes ammoniacales uréïques. Le phosphore est exprimé sous la forme P₂O₅, mais est apporté sous forme de phosphate de calcium ou d'ammonium. Le potassium est exprimé sous la forme K₂O, mais est apporté par du chlorure, du nitrate et du sulfate de potassium.