Je stav, kdy do prostředí unikne nebezpečná chemická látka, která zamořuje okolí, čímž poškozuje místní ekosystém. Mezi nejznámější chemické katastrofy patří úniky chemických látek z chemiček v podobě jedovatého mraku, který postupuje krajinou a zamořuje zasaženou oblast (např. Seveso, Bhópál). Dalším mohou být požáry nebezpečných látek (hořící vrty) či únik látek do řeky (např. únik kyanidů a těžkých kovů ze zlatého dolu v rumunském Baia Mare) či kontaminace podzemních vod atd. Jejich likvidace se dá ve výjimečných případech provádět chemickou reakcí, která se nazývá neutralizace (při úniku kyseliny nebo louhu).