Les engrais organo-minéraux résultent du mélange d'engrais minéraux et d'engrais organiques. Les matières organiques azotées représentent généralement 25 à 50 % des produits finis. Les autres constituants du fertilisant, sels simples et minéraux, apportant N. P. K. sous des formes appropriées, sont dilués dans les matières organiques.

Noter que la matière organique présente dans certains engrais liquides n'est plus stable une fois celui-ci dilué : elle entre en décomposition sous l'effet des bactéries et la prolifération de celles-ci bouche les canalisations et orifices de sortie. Il n'y a que les engrais minéraux (en incluant les chélates pour les oligo-éléments) qui peuvent être utilisés dans ce cas et autres systèmes apparentés.

Parmi les engrais composés, on distingue essentiellement les engrais ternaires NPK et les engrais binaires PK ne contenant pas d’azote. Ces derniers sont généralement apportés avant le semis ou avant la plantation et sont souvent incorporés au sol par les dernières préparations de sol.

On peut différencier selon le procédé de fabrication deux grandes catégories :

• les engrais composés industriels : le mélange des matières premières est réalisé avant la granulation qui est obtenue par réaction chimique (a) ou par agglomération ou compactage (b). Chaque granulé contient ainsi tous les éléments de la formule.
• les engrais composés de mélange : des engrais standardisées  et déjà granulés ou compactés sont mélangés entre eux par la technique du bulk-blending (c). Les granulés sont de couleur et de formes différentes ainsi que leur contenu en élément nutritif.

Selon les procédés de fabrication, on classe différents types d’engrais composés.

Les engrais composés obtenus par réaction chimique

Par réaction entre matières premières et produits intermédiaires, phosphates naturels, ammoniac, acides nitrique, sulfurique et phosphorique, chlorure et sulfate de potassium, on obtient sous forme de granules,

• Des engrais ternaires NPK
• Des engrais binaires NP, tels que les phosphates d’ammoniaque
• Des engrais binaires NK, tels que le nitrate de potassium

Il y a plusieurs procédés de granulation des engrais complexes NP, NPK qui diffèrent par la nature des matières premières utilisées.
Une des plus abouties utilise la liqueur de nitrate d’ammonium comme source d’azote. Certaines formulations peuvent incorporer également du sulfate d’ammonium broyé ou fabriqué in-situ dans le granulateur par neutralisation de l’acide sulfurique (H₂SO₄) par l’ammoniac (NH₃).

La source de P₂O₅ peut être pour partie le superphosphate simple pour sa grande vertu à granuler, mais la majeure partie (dans le cas de NPK à fort dosage P₂O₅) vient du phosphate d’ammonium (phosphate mono ou di ammonique, MAP ou DAP) fabriqué in-situ dans le granulateur par neutralisation de l’acide phosphorique (H₃PO₄) par l’ammoniac (NH₃) ou par ajout de sel solide broyé.

La source de K₂O est le plus souvent le chlorure de potassium (KCl) mais parfois, pour des formulations pauvres en chlore, le sulfate de potassium (K₂SO₄) est utilisé.

Les engrais composés obtenus par agglomération ou compactage

Les différentes matières premières sous leurs  formes solides et  pulvérulentes sont mélangées intimement puis l’engrais est compacté ou granulé.
Chaque particule contient ainsi tous les éléments nutritifs de la formule.

Les engrais composés de mélange dits de « bulk-blending »

Les engrais simples ou composés déjà granulés ou compactés sont mélangés entre eux pour constituer une nouvelle formule. Les particules peuvent être de taille et de formes différentes. Leur contenu en éléments nutritifs est différent de celui de la formule déclarée après mélange.
Exemple : à partir d’Urée granulée (46% N) + phosphate d’ammoniaque granulé (18% N-46% P₂O₅) + Chlorure de potassium compacté (60% K₂O) on obtient une gamme d’engrais composés NPK de mélange de titre aussi varié que 19-19-19, 25-15-15 ou 10-20-30.

Si cette technique de mélange a l’avantage de produire de nombreuses formules s’adaptant aux besoins locaux, elle doit s’accompagner de précautions dans le choix des engrais de base et dans la qualité du mélange. Les engrais doivent être compatibles entre eux sous l’angle chimique et physique. Les granulométries doivent être proches et suffisamment resserrées.