Toprakların, akarsuların, göl ve denizlerin çeşitli kimyasal maddelerce kirletilmesi. Bunlardan özellikle hava kirliliğine yol açan çeşitli gazlar ikinci aşamada toprağa ulaşmakta ve sonuç olarak toprakta birikerek, ciddi sorunlar yaratmaktadır. Bu kimyasal atıklar arasında organik çözücüler, asitler ve kurşun gibi maddeler sayılabilir. Kimyasal kirlenmenin bir başka nedeni de madencilik etkinlikleridir. Başta kömür olmak üzere, madenlerin yer altından çıkarılması için toprağın üst tabakasının kaldırılması gerekmektedir. Bu etkinlikler toprağın üst tabakasının tahrip olmasına yol açar. Çıkarılan madenlerin çevreye yayılan parçaları ve işlenmesi sonucu oluşan katı, sıvı ve gaz atıklar da kimyasal kirlenmeye yol açmaktadır.