Esforços anteriores no domínio do desarmamento químico
Embora os produtos químicos tóxicos fossem utilizados como armas de guerra há milhares de anos, através de técnicas como flechas envenenadas, fumo de arsénico ou gases nocivos, a sua utilização foi durante muito tempo estigmatizada por ser associada tanto a uma crueldade desnecessária como a um jogo desleal, algo que ficava aquém dos padrões de uma batalha «civilizada». Por este motivo, os esforços internacionais para proibir as armas químicas assumiram um papel de destaque em muitos dos primeiros acordos de desarmamento.
O primeiro acordo internacional que limitava o uso de armas químicas remonta a 1675, quando a França e a Alemanha chegaram a um acordo, assinado em Estrasburgo, que proibia o uso de balas envenenadas. Quase exatamente 200 anos depois, em 1874, foi celebrado o acordo seguinte deste tipo: a Convenção de Bruxelas sobre o Direito e os Costumes da Guerra. A Convenção de Bruxelas proibia o emprego de veneno ou de armas envenenadas, bem como o uso de armas, projéteis ou materiais destinados a causar sofrimento desnecessário, embora o acordo nunca tenha entrado em vigor.
Antes da viragem do século XIX, surgiu um terceiro acordo. Os esforços de desarmamento químico do século XX tiveram origem na Conferência de Paz de Haia de 1899. As partes contratantes da Convenção de Haia de 1899 declararam o seu acordo em «abster-se da utilização de projéteis cujo único objetivo seja a difusão de gases asfixiantes ou nocivos». Uma segunda Convenção de Haia, em 1907, reiterou as proibições anteriores relativas ao emprego de veneno ou de armas envenenadas.
Apesar destas medidas, o mundo assistiu ao uso de produtos químicos tóxicos na guerra numa escala sem precedentes durante a Primeira Guerra Mundial, tendo o primeiro ataque em grande escala com armas químicas ocorrido em Ypres, na Bélgica, a 22 de abril de 1915. No final da guerra, cerca de 124 200 toneladas de cloro, gás mostarda e outros agentes químicos tinham sido libertadas, e mais de 90 000 soldados sofreram mortes dolorosas devido à exposição a esses agentes. Quase um milhão de pessoas mais deixaram os campos de batalha cegas, desfiguradas ou com lesões debilitantes.

A consternação pública perante os horrores da guerra química impulsionou, após a Primeira Guerra Mundial, as negociações sobre uma série de instrumentos destinados a impedir a sua repetição, com destaque para o Protocolo de 1925 relativo à Proibição do Uso de Gases Asfixiantes, Venenosos ou Outros, e de Métodos Bacteriológicos de Guerra, vulgarmente conhecido como Protocolo de Genebra de 1925. O Protocolo de Genebra não proíbe, no entanto, o desenvolvimento, a produção ou a posse de armas químicas. Apenas proíbe o uso de armas químicas e bacteriológicas (biológicas) na guerra. Além disso, muitos países assinaram o Protocolo com reservas que lhes permitiam utilizar armas químicas contra países que não tivessem aderido ao Protocolo ou responder da mesma forma caso fossem atacados com armas químicas. Nos anos que se seguiram à entrada em vigor do Protocolo de Genebra, alguns destes Estados Partes retiraram as suas reservas e aceitaram a proibição absoluta do uso de armas químicas e biológicas.
Durante a primeira metade do século XX, muitos países desenvolvidos investiram recursos consideráveis no desenvolvimento de armas químicas. Estas armas foram utilizadas por vários países nas décadas de 1920 e 1930, e a descoberta de poderosos gases nervosos no final da década de 1930 reacendeu o interesse nesta área. Todas as grandes potências envolvidas na Segunda Guerra Mundial anteciparam que teria lugar uma guerra química em grande escala; no entanto, as armas químicas nunca foram utilizadas nos campos de batalha europeus, por razões que os historiadores ainda debatem. Durante a Guerra Fria, os Estados Unidos e a União Soviética passaram a manter enormes arsenais de dezenas de milhares de toneladas de armas químicas.