化学弹药是一种装填军用毒剂或军用除莠剂的弹药，主要有火箭和导弹战斗部、身管火炮和火箭炮的化学炮弹、化学航空炸弹、子母炸弹和各种化学容器、化学地雷、毒烟罐和化学手榴弹等，布洒器和喷粉器有时也属化学弹药。化学弹药的主要作用是利用常规弹药或核弹药将军用毒剂运送到目标，用爆炸、布洒和热蒸发等方法将军用毒剂分散于空中、地面或物体表面，使人员等有生力量染毒而丧失战斗能力。
化学炮弹是以军用毒剂杀伤人、畜及造成地面染毒的炮弹，是一种最常用的化学弹药。化学炮弹和普通炮弹的结构基本相同，所不同的就是装填了军用毒剂。通常借助于炸药的爆炸能量将弹体炸开，装料飞散，军用毒剂变成蒸汽状、气溶胶状或液滴状。化学炮弹爆炸时，声音低沉，弹坑浅小，弹片较大，弹坑周围有油状液滴或潮湿迹象。化学炮弹还兼有破片杀伤和子母弹杀伤作围，在使敌有生力量中毒的同时，采取硬杀伤方式致其于死地。破片杀伤化学炮弹主要通过预制破片杀伤敌人，了母弹型化学炮弹则利用大量子弹头进行面杀伤，能穿透混凝土工事和坦克装甲的穿甲化学弹，则在穿透装甲后将军用毒剂喷洒于隐蔽在工事及坦克内的人员。
美军现装备的神经性毒气弹就有：M360炮弹、M121炮弹、Ml22炮弹、175毫米加衣炮弹、T174炮弹、127毫米MK53和MK54舰炮炮弹；“闪电”式火箭M55型115毫米弹头、“诚实约翰”式火箭M79或762毫米弹头、“小约翰”火箭E20型318毫米弹头；“中士”导弹E21型弹头；M23式化学地雷；227千克MK94化学炸弹、340千克MC-I化学炸弹、454千克M34AI子母弹等。
美军的化学弹弹体通常漆成灰色，弹体上用不同色带标明：三道绿圈为神经性毒气弹，其中火箭弹、导弹和地雷在二道绿圈的基础上外加一道黄圈；一道绿圈为暂时性毒剂弹；两道绿圈为持久性毒剂弹。一道红圈为暂时性刺激性毒烟弹；两道红圈为持久型刺激性微粉弹。
苏联的250公斤沙林航空炸弹，化学弹毒剂的标志代号为：GB为沙林毒剂弹，GB2为二元沙林毒剂弹；GD为梭曼毒剂弹；VX为维埃克斯毒剂弹，vX2为二元维埃克斯毒剂弹；AC为氢氰酸毒剂弹；CK为氯化氰毒剂弹；CG为光气毒剂弹；HS为芥子气毒剂弹；L为路易氏气毒剂弹；HN为氮芥气毒剂弹；HL为芥路混合毒剂弹：CS为希埃斯毒剂弹；CN为苯氯乙酮毒剂弹；CR为西阿尔毒剂弹。上述神经性、暂时性、持久性毒剂弹代号用绿色字母标注，固体毒剂弹和手榴弹分别用红色和黑色字母标注。