农药的性质导致残留农药都是化学成分构成的，所以一些化学性质不稳定的药品如有机磷、氨基甲酸酯类农药在施用后，可能会受外界条件的影响而分解。而在有机磷和氨基甲酸酯类农药中存在着部分高毒和剧毒品种，如涕灭威、克百威、甲胺磷、对硫磷、水胺硫憐等，如果施用于像蔬菜等成长期较短的作物上，则很难避免因残留量超标而导致人、畜中毒。

有些已被禁用的农药，由于其代谢产物最终无法降解而残存于环境和植物体中，如有机砷、汞等农药。还有一部分农药，它们的代谢产物化学性质稳定，在农作物及环境中消解缓慢，同时容易在人和动物体脂肪中积累有机氯农药，虽然有机氯农药及其代谢物毒性并不高，但它们的残毒问题仍然存在。

农药本身毒性较低的，但是其生产杂质或代谢物的残毒有些会较高，如二硫代氨基甲酸酯类杀菌剂生产过程中产生的杂质及其代谢物乙撑硫脲属致癌物,三氯杀螨醇中的杂质滴滴涕，丁硫克百威的主要代谢物克百威等。

农药的残留不仅受其自身结构的影响，同时还受外界环境影响着。

  温度、光照、降雨量、植被情况、土壤酸碱度、机质含量和微生物等环境因素，直接或间接的影响着农药的残留。农药的内吸性、水溶性、挥发性、吸附性在不同程度上直接影响其在植物、大气、水、土壤等周围环境中的残留。