La Primera Guerra Mundial será un gran campo de pruebas para la carrera armamentística de los países beligerantes que formaron parte del conflicto. Uno de los campos en el que se avanzó enormemente y que caracterizó a este conflicto será el de la guerra química.Pero a diferencia de lo que la gente cree, de la impresión que ha quedado grabada en el subconsciente colectivo, la capacidad letal de los gases era limitada, solo un 3% de los muertos en combate fue debido al gas.

El uso del gas venenoso fue una innovación militar característica de esta contienda. Los gases utilizados iban desde el gas lacrimógeno a agentes incapacitantes como el gas mostaza y agentes letales como el fosgeno. Sin embargo, el uso sistemático de este tipo de arma por parte de los distintos ejércitos que participaron en el conflicto fue constitutivo de crímenes de guerra, ya que se violaba la Declaración de la Haya de 1899 que prohibía el uso de gases asfixiante y también la Convención de la Haya de 1907 sobre guerra terrestre que en su artículo 23, apartado A, prohibía el uso de veneno o armas envenenadas.

La creencia más extendida es que fueron los alemanes los primeros en utilizar gases durante el conflicto, sin embargo fueron los franceses los primeros en emplear el gas lacrimógeno (bromuro de xililo); la forma de expandir el gas era rellenando una granada de mano con este producto. Los alemanes respondieron esparciendo el gas en obuses de fragmentación. Durante el segundo año de la guerra, su empleo fue a gran escala y ya con gases letales. El primer gas letal empleado fue el cloro, utilizado por primera vez por los alemanes el 22 de abril de 1915 al norte de Ypres (Bélgica). Pronto se demostró que como arma era tremendamente ineficiente ya que producía una nube verdosa claramente visible y con un fuerte olor, y eso ayudaba mucho a su detección. El cloro es soluble con el agua, de manera que la contramedida para limitar su efecto era simplemente mojar con agua un paño. Un grave error que cometían muchos hombres era que en vez de utilizar agua, utilizaban su propia orina para mitigar el efecto del cloro, ya que creían erroneamente que esto era más efectivo; el problema es que la mezcla del amonio de la orina y el cloro podría crear gases aún más tóxicos y peligrosos. Se da la paradoja de que aunque realmente era muy poco mortifero fue un gas muy utilizado ya que cuando los soldados veían aquella nube verdosa acercándose cundía el pánico en las lineas.

El temor de los soldados a los ataques por el gas era demoledor, por lo que era un arma que aterrorizaba a todos los ejércitos cuando se empleaba. A pesar de esta terrible reputación, el número de bajas causadas por los gases fue pequeño ya que los ejércitos crearon muy pronto elementos de protección personal para sus soldados que les protegían bastante bien de los gases venenosos.

A lo largo de 1915 se cambió el uso del cloro para el fosgeno. Era un agente muy potente y más mortífero que el cloro. Los primeros que utilizaron este tipo de gas fueron los franceses bajo la dirección del químico Victor Grignard. Poco después fue el turno de los alemanes que bajo la dirección del también químico Fritz Haber, potenciaron el efecto del fosgeno al introducir un poco de cloro para aumentar la toxicidad. El fosgeno a diferencia de otros gases venenosos tiene efectos no visibles hasta transcurridas 24 horas después de la exposición a este gas. Esto producía que los soldados infectados podían seguir combatiendo en un principio, pero al día siguiente sus filas quedaban diezmadas. El fosgeno mataba por asfixia, dilatando los pulmones e impidiendo respirar. También provocaba quemaduras si entraba en contacto con la piel o ceguera si alcanzaba los ojos. De todos los gases que se utilizaron en la Primera Guerra Mundial, el fosgeno fue el que causó más muertes. Este tipo de gas era muy difícil de detectar ya que era incoloro y con un olor difícil de apreciar.

El problema que tenía es que era más denso que el aire y por este motivo normalmente se mezclaba con el mismo volumen de cloro, cuya densidad es menor y ayudaba a discernirlo. Los aliados, a esta combinación de gases la llamaban la “Estrella Blanca”, por las marcas pintadas que tenían en las cápsulas. La primera batalla donde la combinación de cloro y fosgeno tuvo un mayor impacto fue en Nieltje, cerca de Ypres, Bélgica, en el 19 de diciembre de 1915. Los alemanes lanzaron 88 toneladas de gas en cilindros, causando 1.069 bajas y 120 muertos británicos. En enero de 1916 los británicos inventaron una contramedida para mitigar el efecto de este gas, que consistía en poner hexametilentetramina en la mezcla química de los filtros de las máscaras antigás.

En el penúltimo año de guerra se empezó a utilizar el gas mostaza. La primera batalla en la cual se utilizó este tipo de gas fue en julio de 1917, en la tercera batalla de Ypres. Este tipo de gas no pretendía ser un gas letal, aunque en altas dosis sí lo era, sino que se creó para incapacitar a los soldados y contaminar el campo de batalla. Este gas era lanzado por medio de proyectiles de artillería. Era más pesado que el aire, por lo que cuando el proyectil estallaba el gas se quedaba en el suelo y de allí se esparcía. El gas mostaza fue utilizado principalmente en el Frente Occidental, ya que el sistema de trincheras, estático y confinado, era una situación ideal para una concentración de gas más efectiva. Sin embargo los alemanes también utilizaron este tipo de agente en el Frente Oriental, porque Rusia no tenía unas contramedidas efectivas para este tipo de gas y el número de bajas fue bastante elevado. No hacía falta ni respirarlo, bastaba con que entrara en contacto con la piel para empezar a causar efecto. La muerte producida por este tipo de gas era terrible; al entrar en contacto con la piel causaba ampollas y afectaba a las membranas mucosas, lo que producía muerte por asfixia. Los sanitarios de la época no podían ni tocarlos para socorrerlos y fallecían invariablemente a los pocos días entre espasmos y terribles gritos de dolor.

Antes del inicio de la Primera Guerra Mundial los ejércitos no tenían ninguna contramedida para un fenómeno que desconocían pero a medida que se empezó a utilizar el gas, los distintos ejércitos empezaron a producir contramedidas cada vez más sofisticadas. El dispositivo por excelencia para mitigar el efecto de los gases venenosos fue la máscara antigás. El primer método que se utilizó era muy rudimentario, se utilizaba un paño impregnado de un producto químico que los soldados se ataban a la parte inferior de la cara. Para el gas lacrimógeno, a parte de este paño, también utilizaban unas gafas de protección. El siguiente avance fue el casco antigás, era básicamente una bolsa en la cabeza que cubría la cara de los soldados. Esta bolsa se impregnaba de un producto químico para protegerlos. El problema que esta contramedida tenía es que solo era eficaz si las condiciones climatológicas eran casi perfectas, ya que si llovía el producto químico resbalaba de la bolsa y dañaba los ojos de los soldados. Esta bolsa iba enrollada en la cabeza y cuando se daba la señal de gas se desenrollaba y se apretaba en el cuello.

A partir de la aparición del fosgeno se introdujo en las máscaras antigás un respirador con cajas. Esta innovación constituirá la culminación de desarrollo de las máscaras antigás durante la Primera Guerra Mundial. Estos respiradores se componían de dos piezas. Una boquilla conectada mediante un tubo a una caja que hacía de filtro. La caja contenía gránulos de productos químicos que neutralizaban el gas, devolviendo aire respirable al portador. La primera versión se denomino “Large Box Respirator” (respirador de caja grande), era efectiva, pero era demasiado voluminosa, ya que era necesario cargar con la caja en la espalda. La LBR no era una máscara sino que estaba compuesta por una boquilla y una pinza en la nariz y era necesario llevar gafas por separado. Este tipo de respirador se siguió distribuyendo a los soldados de artillería, en cambio a los soldados de infantería se les proporciona la “Small Box Respirator” (respirador de caja pequeña). La SBR fue diseñada para los británicos y era una máscara de una sola pieza, que se ajustaba a la cara del soldado, era de goma y venía con protecciones oculares. La caja del filtro era compacta y se podía llevar colgada al cuello. Este tipo de máscara era uno de los bienes más preciados para el soldado de infantería. Para el gas mostaza, nunca se encontró una contramedida efectiva para contrarrestar sus efectos, ya que no tenía que ser inhalado para causar baja, solo con que entrase en contacto con la piel ya era efectivo.

Pero los seres humanos no eran los únicos seres vivos que estaban afectados por los efectos de los gases en combate. Los caballos y las mulas, que durante toda la guerra fueron el principal medio de transporte de los ejércitos, también requirieron de contramedidas. Como normalmente no había animales en el frente solo se comenzaron a utilizar medidas de protección cuando se lanzaba el gas a la retaguardia.

Otra medida de seguridad importante era el procedimiento de alarma para los soldados. El aviso de ataque con gas. Normalmente se utilizaban unas campanas construidas con las vainas de los proyectiles de artillería para que revotara el sonido. En las zonas más ruidosas, como podía ser unas baterías de cañones, se utilizaban unas bocinas de aire comprimido que tenían un alcance de más de 15 kilómetros. Pero para el final de la guerra las armas químicas habían perdido gran parte de su efectividad contra tropas bien entrenadas y equipadas. En aquel momento, una cuarta parte de los proyectiles de artillería que se disparaban contenían armas químicas,​ pero solo causaban un 3 % de las bajas.

No obstante, durante los años que siguieron a la Primera Guerra Mundial, varios países utilizaron armas químicas en distintas guerras, principalmente coloniales. Los británicos usaron adamsita contra las tropas revolucionarias rusas en 1919 y gas mostaza contra los insurgentes iraquíes en los años 20; España utilizó armas químicas en la Guerra del Rif a lo largo de los años 20​ e Italia utilizó gas mostaza en Libia en 1930 y también durante su invasión de Etiopía en 1935 y 1936. Japón usó gas contra China en 1941. La opinión pública se opuso en entonces al uso de tales armas, lo que condujo al Protocolo de Ginebra, un tratado que prohibía el uso (pero no la acumulación) de armas bacteriológicas o de gas letal, firmado en 1925 por la mayoría de los contendientes de la Primera Guerra Mundial. La mayoría de los países que firmaron lo ratificaron unos cinco años después, aunque algunos tardaron mucho más. Brasil, Japón, Uruguay y Estados Unidos no lo hicieron hasta los años 70, y Nicaragua no lo ratificó hasta 1990​.