22 июня 1916 г. под Верденом за 7 часов непрерывного обстрела немецкая артиллерия выпустила 125 тыс. снарядов с удушающими БОВ.
15 мая 1916 г. французы во время артиллерийского обстрела применили смесь фосгена с четыреххлористым оловом и треххлористым мышьяком, а 1 июля – смесь синильной кислоты с треххлористым мышьяком.
В августе 1915 г. в России был впервые произведен хлор, в октябре началось производство фосгена, в феврале 1916 года было организовано производство синильной кислоты. К осени 1916 года требования армии на химические 76-мм снаряды удовлетворялись полностью: армия получала ежемесячно 5 парков (15000 снарядов), в том числе 1 парк ядовитых и 4 удушающих. Русские войска во время осуществления знаменитого Брусиловского прорыва в июне 1916 года подавляли артиллерийские батареи противника снарядами, снаряженными фосгеном и хлорпикрином. Весной 1917 года в войска стали поступать химические боеприпасы для миномётов и ручные химические гранаты, были разработаны и готовились к применению в боевых условиях 107-мм пушечные и 152-мм гаубичные химические снаряды.
С 1917 г. воюющими странами стали применяться газомёты (прообраз миномётов). Немецкие газомёты стали причиной «Чуда у Капоретто». Массированное применение газометов группой Крауса, наступающей в долине реки Изонцо, привело к быстрому прорыву итальянского фронта. Британцы тоже применяли газометы, которые могли стрелять минами, снаряженными ядовитой начинкой.
Впервые иприт был применён Германией 12 июля 1917 года против англо-французских войск, которые были обстреляны минами, содержавшими маслянистую жидкость, у бельгийского города Ипра. В период с декабря 1917 г. по май 1918 г. немецкие войска произвели 16 атак на англичан с использованием газометов. Однако их результат, из-за развития средств противохимической защиты, оказался уже не столь значительным.
Немцы продолжали использовать и баллонные газы. 25 сентября последовала немецкая газобаллонная атака в районе Икскюля на реке Двине, а 24 сентября такая же атака к югу от станции Барановичи. В декабре русские войска подверглись газобаллонной атаке на Северном фронте в районе Риги.
10 июля 1917 г. немцами на Западном фронте был впервые применён дифенилхлорарсин, вызывающий сильный кашель даже через противогаз, в те годы имевший плохой противодымный фильтр. Подвергнувшийся воздействию нового БОВ оказывался вынужденным сбрасывать противогаз. Поэтому в дальнейшем для поражения живой силы противника дифенилхлорарсин стали применять вместе с удушающим БОВ – фосгеном или дифосгеном.
Английский министр обороны Уинстон Черчилль был одним из главных лоббистов использования