肥料二字起源於近代，在中國古代文獻中稱肥料為糞，如土糞、皮毛糞等。甚至以植物作肥料也稱糞，野生綠肥稱草糞，栽培綠肥稱苗糞。施肥稱為糞田。肥料的應用和施肥技術經歷瞭一個發展的過程。
先秦至魏晉南北朝 《詩經·周頌》中有“荼蓼朽止，黍稷茂止”的詩句，說明西周時已認識到雜草腐爛後的肥田作用。《禮記·月令》說利用夏季高溫和降雨漚腐雜草，“可以糞田疇，可以美上疆”，《孟子》說““百畝之田，百畝之糞”，《荀子》說“多糞肥田”等，秦、漢以前肥料已受重視。
到瞭漢代，農傢肥源迅速擴大。據《氾勝之書》記載，當時溷肥（廁所人糞尿）、廄肥(牲畜糞肥)、蠶矢(蠶糞)及其他排泄物、碎骨等肥料種類大大增加。在施肥方法方面，基肥、種肥和追肥的施用已分別進行。基肥有的是大田漫撒，有的是在區田中集中施用。播種時采取帶肥下種的溲種法；還用蠶矢和人糞尿腐熟作追肥施於麻田等。對於各種施肥方法的作用當時文獻中也有論述。
魏、晉、南北朝時期的突出成就是從過去簡單地利用野生綠肥發展到栽培綠肥。西晉《廣志》稱“苕草，色青黃，紫華，十二月稻下種之，蔓延殷盛，可以美田”，這是人工栽培綠肥的最早記載。北魏《齊民要術》進一步肯定瞭綠肥的增產效果和它在輪作中的地位。指出“凡美田之法，綠豆為上，小豆、胡麻次之，……其美與蠶矢、熟糞同”。當時綠肥的栽培利用遍及南北各地，從大田種谷到種瓜、葵和蔥等都用綠肥作基肥，並知桑田間作綠肥作物如綠豆、小豆和蕪青之類，可改良土壤和使桑樹生長良好。
施肥技術的進步，反映在蔬菜生產上，是《齊民要術》總結的“糞大水勤”；在果樹生產上也已知桃樹增施熟糞，可提高桃子品質。還首次出現瞭利用牛糞制造堆肥的“踏糞法”的記載。
宋、元時期 這一時期的重大進步是對合理施肥重要性的認識。南宋農學傢陳旉提出：“若能時加新沃之土壤，以糞治之，則益精熟肥美，其力常新壯矣”，他還闡述瞭“用糞得理”和用糞如用藥的道理。到瞭元代，王禎又用“糞壤”概括瞭施肥改土的作用，說：“糞壤者，所以變薄田為良田，化磽土為肥土也。”
這一時期的肥料種類也顯著增加，新出現的肥料有河泥、麻枯（即芝麻餅）以及無機肥料石灰、石膏、食鹽和硫磺等。為瞭做到合理施用，當時提出：低田水冷，施用石灰，可使土變暖，有益發苗；作肥料，秧田施用麻枯和火糞最佳，但不可用大糞，尤忌生糞澆灌；種苧麻，用驢馬生糞可生熱禦寒；種百合和韭用馬糞尤為適宜；種山藥，忌人糞尿，宜牛糞、麻枯等。多次追肥方法也首倡於這時。在果樹施肥方面，南宋時柑橘已實行冬、夏各施一次肥料。
在肥料積制和加工方面，宋、元以來出現瞭河泥積制、餅肥發酵、燒土糞和漚肥等新的方法。為瞭保存肥效，還創建瞭設在農舍附近的糞屋和設在田頭的磚窖等積肥、保肥設施。
明、清時期 這一時期肥源進一步擴大。肥料種類由宋、元時代的大約60多種發展到100多種，《知本提綱》將它們歸納為：人糞、畜糞、草糞、火糞、泥糞、蛤灰糞、苗糞、油粕糞、黑豆糞、皮毛糞等十類。當時在冷水田插秧時常用骨灰蘸秧根，認為骨肥有發苗作用。餅肥在宋、元時主要為麻餅和豆餅，明、清時期已有菜子餅、大眼桐餅、烏桕餅、芝麻餅、棉子餅、楂餅、萊菔子、豬幹豆餅等。綠肥種類增加尤多，常見的有苕饒（黃花草）、大麥、蠶豆、綠豆、胡麻、油菜、蘿卜等。無機肥也增加瞭黑礬等種類。雜肥如蠶沙、魚腥水、米泔、稻糠、酒罐頭泥等則在大田作物和果樹、蔬菜、花卉、竹木以及藥用植物等的栽培上都有施用。
肥料積制方法也有新的創造有：①蒸糞法，相當於現在的堆肥；②釀糞法，是對宋代漚肥法的改進，相當於現在的漚肥；③糞丹，是一種綜合性肥料，成分包括豆餅、鳥獸內臟以及砒霜等。
這一時期的施肥技術更加精細化。特別是在水稻生產上充分強調“墊底”的重要性，即要求施足基肥；同時也註意“接力”(追肥)。明末《沈氏農書》指出，單季晚稻的追肥時期要看苗色的青黃變化，必須在“苗做胎時，在苗色正黃之時”下接力，“如苗色不黃，斷不可下接力。”到清代，《知本提綱》提出施肥要合乎時宜、土宜和物宜，是對宋代“用糞如用藥”的發展。此外，明、清時期太湖地區、珠江三角洲等地區出現的桑基魚塘、稻基魚塘、蔗基魚塘等，實際上即現代建立在有機物質再循環基礎上的農田生態系統，也可以說是“地力常新壯”觀點的進一步發展，代表瞭傳統農業生產的較高水平。