제 1차 세계대전 당시에 독일군이 염소가스를 사용한 것이 화학무기의 최초이다. 당시 화학무기의 전술적 효과가 확인되면서 사용이 본격화되었다.
화학무기가 현대전에 사용된 것은 제1차 세계대전 당시 1915.4.22 독일군이 벨기에 이프르(Ypres)에서 영·불 연합군의 방어진지를 유린하기 위하여 염소가스(chlorine)를 사용한 것이 최초이다. 당시 영·불 연합군 5,000여명이 사망하는 등 화학무기의 전술적 효과가 확인되자 연합군도 화학무기를 개발하여 보복에 나섬으로써 화학무기 사용은 본격화되었다. 제1차 세계대전중 사용된 화학무기는 주로 수포제인 겨자탄과 질식제인 염소가스, 포스겐 등이었다. 제1차 세계대전중 화학무기 사용으로 10만명이 사망하고 130만명이 부상당했으며, 그 절반 가량은 독일의 러시아 공격시 발생하였다.