สารป้องกันกำจัดศัตรูพืชเกือบทั้งหมด เป็นสารอินทรีย์เคมีซึ่งได้จากการสังเคราะห์ขึ้นมา ส่วนสารอนินทรีย์ที่ยังหลงเหลืออนุญาตให้ใช้ไปป้องกันกำจัดศัตรูพืช คือ สารองค์ประกอบของคอปเปอร์(ทองแดง) และซัลเฟอร์(กำมะถัน) เนื่องจากเป็นสารอนินทรีย์ที่ไม่คงทนละลายน้ำได้ และเป็นธาตุอาหารที่พืชสามารถดูดซึมไปใช้ในขบวนการเจริญเติบโตของพืชได้ ดังนั้นสารป้องกันกำจัดศัตรูพืช หลังจากพ่นไปตกบนต้นพืชแล้ว จะมีการสลายตัวขององค์ประกอบทางเคมี และลักษณะทางกายภาพ ปัจจัยที่จะทำให้เกิดการสลายตัวของสารมีปัจจัยที่เกี่ยวข้อง ดังนี้

1.ปัจจัยจากสิ่งไม่มีชีวิต ได้แก่ แสงแดด อุณหภูมิ ปริมาณน้ำฝน ค่าความเป็นกรด-ด่าง(pH)ของน้ำที่ผสมสาร นอกจากนี้ยังขึ้นกับคุณสมบัติในการละลายน้ำของสารเอง
2.ปัจจัยจากสิ่งมีชีวิต หรือขบวนการเมทาโบลิซึม (metabolized) หรือการเปลี่ยนแปลงของสารภายในสิ่งมีชีวิต เช่น แมลงหลังจากได้รับสารแล้ว จะมีขบวนการย่อยสลายโดยใช้เอ็นไซม์ต่างๆ เช่น ไฮโดรเลส คาร์บอกซิเลส มิกซ์ฟังชั่นออกซิเดส เป็นต้น ซึ่งเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้แมลงสร้างความต้านทาน กรณีสารไปอยู่ในดิน ในน้ำ ก็มีพวกจุลินทรีย์คอยย่อยสลายด้วย

ปัจจัยต่างๆ มีผลให้สารสลายตัวเป็นค่าที่เรียกว่าครึ่งชีวิต (half-life) ของเคมี ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ต้องใช้ให้สารสลายตัวเหลือครึ่งหนึ่ง (ส่วนใหญ่มักจะระบุในหน่วยวัน) ปัจจัยที่มีความสำคัญ เช่น แสงแดด อุณหภูมิและค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH) มีความสำคัญมาก ดังนั้นอาจแสดงครึ่งชีวิตเป็นช่วง (เช่น 3 วัน- หลายปี) ในอดีตมีสารที่สลายตัวยากได้แก่กลุ่มออร์กาโนคลอรีน เช่น อัลดริน ดรีนดริน เฮปตาคลอร์ คลอร์เดน ดีดีที เป็นต้น การสลายตัวของสารนี้นอกจากจะมีผลต่อประสิทธิภาพสารแล้ว ยังจะมีผลต่อค่าช่วงเวลาที่อนุญาตให้ทิ้งช่วงตั้งแต่การพ่นสารจนถึงวันเก็บเกี่ยวที่เรียกว่า pre-harvest interval (PHI) โดยจะกำหนดค่าพิษตกค้างสูงสุดที่อนุญาตให้ตกค้างในผลิตผลเกษตรที่เรียกว่าค่า Maximum residue levels (MRLs) ค่า PHI จะต้องเป็นวันที่พบสารพิษตกค้างน้อยกว่าค่า MRLs ดังนั้นถ้าครึ่งชีวิตของสารมีระยะเวลาสั้น ค่า PHI จะสั้นตามไปด้วย ซึ่งจะมีข้อดีสำหรับพืชที่บริโภคสด แต่จะเป็นข้อเสียของเกษตรกร เพราะประสิทธิภาพสารจะลดลง

การที่เกษตรกรพ่นสารในช่วงเวลาที่ไม่เหมาะสม เช่น พ่นตอนสายที่มีแสงแดดจัด นอกจากสารจะถูกสลายโดยแสงแดด (Photolysis) โดยตรงแล้ว ช่วงเวลาดังกล่าวเป็นช่วงที่มีอุณหภูมิสูง ประกอบกับกลางวันอากาศร้อนจะมีลมแรงเนื่องจากการเคลื่อนที่ของอากาศ ทำให้สารเคมีจะเกิดการระเหยตัว (evaporation) นอกจากนี้ช่วงกลางวันมีแสงแดดตลอดวันพืชจะคายน้ำทางปากใบ ยิ่งแดดจัดมากปากใบจะเปิดมากแล้วคายน้ำออกมาสารเคมีที่ถูกดูดซึมไว้ก็ถูกคายออกมาพร้อมๆ กับน้ำ ส่งผลให้ครึ่งชีวิตของสารสั้นลง เกษตรกรบางราย พ่นสารเสร็จตอนเช้า ก็ให้น้ำตามโดยใช้สปริงเกอร์ ก็ยิ่งทำให้สารสลายตัวเร็วขึ้น ทำให้ความเข้มข้นของสารที่ตกค้างบนใบพืชเข้มข้นน้อยเกินไปที่จะมีประสิทธิภาพในการป้องกันกำจัดแมลงได้ ทำให้เกษตรกรต้องเพิ่มความถี่ในการพ่นสาร ดังนั้นเกษตรกรควรพ่นสารป้องกันกำจัดแมลงและโรคพืช (ซึ่งจะแตกต่างจากสารกำจัดวัชพืชที่ควรพ่นในตอนกลางวัน โดยเฉพาะสารกำจัดวัชพืชหลังงอก (post emergence) เพื่อให้แสงแดดช่วยเร่งให้วัชพืชตายเร็วขึ้น) ในตอนเย็นจะช่วยลดปัญหาที่กล่าวมาได้ โดยก่อนพ่นสารอาจให้น้ำก่อน หลังจากนั้นค่อยพ่นสาร เพื่อหลีกเลี่ยงการชะล้างของสารป้องกันกำจัดศัตรูพืช การพ่นสารในตอนเย็นจะทำให้ลดปัญหาการทำลายโดยตรงจากแสงแดด ลดการระเหยตัวของสารเนื่องจากอุณหภูมิสูง ทำให้สารมีโอกาสตกค้างบนต้นพืชให้นานที่สุด ก่อนที่จะถูกแสงแดดในวันรุ่งขึ้น นอกจากนี้แมลงหลายชนิดมีพฤติกรรมออกหากินกลางคืน เช่น หนอนเจาะสมอฝ้าย หนอนกระทู้ผัก หนอนกระทู้หอม ด้วงกุหลาบ เป็นต้น

นอกจากนี้แล้วปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพของสารป้องกันกำจัดศัตรูพืช ยังมีปัจจัยอื่นๆ อีก เช่น ความเป็นพิษของตัวสารออกฤทธิ์ ประเภทของสาร(เคมี หรือสารชีวภัณฑ์) สูตรผสม คุณสมบัติการละลายน้ำ ค่าความเป็นกรด-ด่างของน้ำ ลักษณะของใบพืช หรือผลไม้