Chemische bestrijdingsmiddelen hebben niet alleen effect op het organisme dat wordt bestreden. Ook andere soorten kunnen ermee in aanraking komen. Insecten zoals bijen, vlinders en andere bestuivers kunnen worden geraakt door resten van bestrijdingsmiddelen op planten, bloemen of in de omgeving. Dat is problematisch, omdat deze soorten een belangrijke rol spelen bij de bestuiving van gewassen en wilde planten.
Wanneer insecten afnemen, heeft dat vaak gevolgen voor andere dieren. Veel vogels, amfibieën en zoogdieren zijn afhankelijk van insecten als voedselbron. Zo kunnen effecten zich door de hele voedselketen verspreiden. Ook de biodiversiteit kan onder druk komen te staan. Wanneer bepaalde soorten verdwijnen of sterk afnemen, raakt het ecosysteem uit balans. De variatie aan planten en dieren neemt dan af.
Daarnaast komen bestrijdingsmiddelen terecht in de bodem. Daar leven talloze organismen, zoals schimmels, bacteriën en insecten, die belangrijk zijn voor een gezonde bodem. Zij helpen bijvoorbeeld bij het afbreken van organisch materiaal en het beschikbaar maken van voedingsstoffen voor planten. Via uitspoeling kunnen chemische bestrijdingsmiddelen ook in sloten, rivieren en andere wateren terechtkomen. Waterorganismen zoals insectenlarven, kreeftachtigen en vissen kunnen hierdoor worden beïnvloed.
Een belangrijk kenmerk van bestrijdingsmiddelen is dat ze zich kunnen verspreiden buiten het gebied waar ze zijn toegepast. Wind kan kleine druppels meenemen naar omliggende natuurgebieden. Regen kan resten afvoeren naar de bodem of het oppervlaktewater. Daardoor blijven de gevolgen niet beperkt tot het landbouwperceel zelf. Ook omliggende natuurgebieden en watersystemen kunnen worden belast. Dit is een belangrijke reden waarom de impact van chemische bestrijdingsmiddelen vaak veel groter is dan alleen het oorspronkelijke gebruiksgebied.