化学修复，是指利用化学分解或固定反应改变污染物的结构或降低污染物的迁移性和毒性的过程。主要是基于污染物化学行为改变的改良措施，如添加改良剂、抑制剂等化学物质降低土壤中污染物的水溶性、扩散性和生物有效性，从而使污染物得以降解或转化为低毒性、低移动性的形态。化学修复技术是通过沉淀、吸附、氧化-还原、催化氧化、质子传递、脱氯、聚合、水解等方法将土壤中污染物迁移性、有效性及毒性降低的修复技术。
化学修复主要是通过化学添加剂清除和降低环境中污染物的方法。针对污染物的特点，选用合适的化学清除剂和合适的方法，利用化学清除剂的性质及对污染物的吸附、吸收、迁移、淋溶、挥发、扩散和降解，改变污染物在环境中的残留累积，清除污染物或降低污染物的浓度至安全标准范围，且所施化学药剂不对环境系统造成二次污染。
化学淋洗修复技术是指借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用的化学/生物化学溶剂，在重力作用下或通过水力压头推动清洗液，将其注入到被污染土层中，然后再把包含有污染物的液体从土层中抽提出来，进行分离和污水处理的技术。
清洗液是包含化学冲洗助剂的溶液，具有增溶、乳化效果，或改变污染物化学性质等功能。提高污染土壤中污染物的溶解性及其在液相中的可迁移性，是实施该技术的关键。化学淋洗技术主要围绕着用
表面活性剂处理
有机污染物，用螯合剂或酸处理重金属来修复被污染的土壤，其修复工作，既可以进行原位修复，也可进行异位修复。
原位化学氧化修复技术主要是通过在土壤中添加化学
氧化剂，使之与污染物发生氧化反应，最终使污染物降解或转化为低毒、低移动性产物的一项修复技术。原位化学氧化技术不需要将污染土壤全部挖掘出来，而只是在污染区的不同深度钻井，将氧化剂注入土壤中，通过氧化剂与污染物的混合、反应，使污染物降解或导致形态的变化。原位氧化修复技术的一项关键技术是向注射井中加入氧化剂分散手段，对于低渗土壤，可以采取土壤深度混合、液压破裂等方式对氧化剂进行分散预处理。原位化学氧化修复技术最常用的氧化剂是 K2MnO4、H2O2 和臭氧气体等。
原位化学氧化修复技术主要用来修复被油类、有机溶剂、
多环芳烃 （如萘）、PCP、农药以及非水溶态氯化物（如TEC）等污染物污染的土壤，通常这些污染物在污染土壤中长期存在，很难被生物所降解。而氧化修复技术不但可以对这些污染物起到降解脱毒的效果，而且反应产生的热量能够使土壤中的一些污染物和反应产物挥发或变成气态溢出地表，从而可以在地表对产生的气体收集后进行集中处理，但加入氧化剂后，可能会生成有毒副产物，使土壤生物量减少或影响重金属存在形态。
溶剂浸提修复技术是一种利用溶剂将有害化学物质从污染土壤中提取出来或去除的技术。化学物质，如PCBs、油脂类等为疏水性物质，易吸附或黏结在土壤上，常规方法处理难度较大，但溶剂浸提技术可部分克服这些技术瓶颈，使土壤中PCBs与油脂类污染物的处理成为现实。溶剂浸提技术的设备组件运输方便，可以根据土壤的体积调节系统容量，一般可在污染地点就地开展，是一种土壤异位处理技术。
溶剂浸提技术适用于修复PCBs、石油烃、氯代烃、多环芳烃（PAHs）、多氯二苯以及多氯二苯呋喃（PCDF）等
有机污染物污染的土壤。同时，也可用于受农药 （包括杀虫剂、杀真菌剂和除草剂等）污染的土壤。当土壤湿度>20%时，则需先进行风干，避免水分稀释提取液而降低提取效率，黏粒含量高于15%的土壤则不适于采用这项技术。
对于污染程度较轻的土壤，可根据污染物在土壤中的存在特性，通过向土壤中施加某些化学改良剂和吸附剂，来达到改良土壤性能的目的，常用的改良剂有石灰、
磷酸盐、堆肥、硫黄、
高炉渣、铁盐以及黏土矿物等。向土壤投加吸附剂也可以在一定程度上缓解污染物对土壤微生物和植物生理毒害的效果，对于重金属和某些阳离子来讲，可考虑加入一定量的
离子交换树脂；对于一些有机化合物，可以通过投加吸附性能较好的沸石、斑脱石以及其他天然
黏土矿物或改性黏土矿物的方法，增加土壤对有机、无机污染物的吸附能力。