由化学方法或（和）混合方法制成的含作物营养元素氮、磷、钾中的任何2种或3种的化肥称为复合肥料。其作用是满足不同生产条件下农业需要的多种养分的综合需要和平衡。其规格按N-P2O5-K2O的含量百分比进行标记，如15-15-15表示该复合肥料含有N、P2O5、K2O各15%。复合肥料也可含有1种或几种中量或（和）微量营养元素，如12-12-12-5（S）表示复合肥料含有N、P2O5、K2O各12%，还含有5%S。目前常用的复合肥料品种有氮磷二元复合肥如硝酸磷肥、过磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸二铵等，氮钾二元复合肥如硝酸钾，磷钾二元复合肥如磷酸二氢钾，氮磷钾三元复合肥料，除氮磷钾复合肥外，有的复合肥中还含有1种或几种微量元素成分。
复合肥料与单质肥料相比，有以下优点：①养分全面、种类多。作物需要的营养元素是多样的，而且有一定比例。满足作物的这种需要，不仅能提高产量，也能改善农产品的品质，复合肥料正是具有这些优点。复合肥料的种类较多，可以根据不同土壤的缺肥情况和不同作物对养分的需要，可以有针对性地选择和施用。另外，也可按农户的要求进行二次加工制成，因而，复合肥产品的养分比例多样化。常用的复合肥料有氮磷、磷钾二元复合肥料，氮磷钾三元复合肥料等等。②含量高、使用方便。复合肥料中各种营养成分的总含量，一般不低于40%，由于有效成分高，施用数量比单质肥料少。同时，复合肥料中的养分都是作物可以吸收利用的，副成分少或者不含有副成分，复合肥颗粒比较坚实、无尘、大小均匀、吸湿度小，便于贮存和使用，适于机械化施肥，也便于人工撒施。在施肥过程中就可节约多项开支，减少劳动量。③安全可靠、经济实惠。复合肥料是匀质的、颗粒状的，散落、不结块，含有较高的营养成分而且有固定的比例，每粒复合肥中养分分布均匀，不仅为作物提供最好的养分，充分发挥营养元素之间的相互促进作用，而且养分释放均衡，肥效平稳，供肥时间较长，因而肥效全且均匀，不会出现某种养分局部浓度过高，而伤害作物的现象。单质肥料一般都含大量副成分，如硫酸铵只含20%的氮素，除非土壤中缺硫外，大量施入土壤中是浪费。复合肥料养分几乎全部或大部分为植物所需，免除资源浪费，又避免副成分的不良影响。大多数的复合肥中都含有钙，比单质肥料酸化土壤的影响要小。