La culture du coton prive le sol de grandes quantités d'azote et de potassium. Même en utilisant des pratiques de rotation des cultures, des applications lourdes d'engrais sont nécessaires pour maintenir la croissance des plantes en bonne santé. Pour développer une livre de coton brut aux États-Unis, plus d'un quart de livre d'engrais de synthèse est nécessaire.
Engrais azotés synthétiques, en particulier, sont soupçonnés d'être le pire pour l'environnement, principalement en raison de leur effet sur l'approvisionnement en eau. Ces engrais émettent également de l'oxyde nitreux, qui a plus d'impact sur la couche d'ozone (et, par conséquent, le réchauffement climatique) de dioxyde de carbone.