毒气，在军事学上一般指的是用于作战的、除炸药以外化学物质的总称。在数千年前就已被人发现，并作为武器使用，甚至早于火药。但这些古代的所谓“毒气”，都是在历史记载中零星出现，不能认定为就是同一种武器。
▲战争中的第一种化学武器：法国26毫米窒息性毒气枪榴弹，可以使用发射照明弹的卡宾枪发射；这种枪榴弹内部装填了35克溴乙酸乙酯，具有催泪效果，于1914年秋投入战场——但对德军没有产生什么威胁。从1915年2月开始，法军将一种尺寸更大的枪榴弹投入使用
历史上，斯巴达人在伯罗奔尼撒战争中（公元前431至前404年），用燃烧剂（如硫磺、树脂及焦油等混合在一起）攻击敌人。公元前1世纪，罗马共和国将领赛多留就派人在疏松的土地上扬起沙尘，使得蛮族敌人无法睁眼，并发生剧烈的咳喘，不得不投降。到了公元12世纪，萨拉森人也用此类天然材料制作的燃烧剂抗衡十字军。
1604年至1668年间，正值土耳其人威胁欧洲之时，大化学家格劳柏极力推崇制造烟雾弹和燃烧弹，但由于当时的化学工业非常原始，并没有获得成功。然而，瑞典国王查理十二世曾经于1700年的埃斯特兰战争中，以烟雾扰乱敌人，这是在历史上有明确记载的事迹。
近代，拿破仑战争的时候，英国化学家提议将氰化钾装填于炮弹之内。而法国将军佩利舍曾在北非用烟雾攻击卡拜尔人。到了1855年，克里米亚战争中，英法军攻打塞瓦斯托波尔要塞的时候，英军的邓唐纳德将军曾力推过一种毒气弹。这种毒气弹装填了恶臭的四甲烷基化二砷以及氧化四甲烷基化二砷，这种物质呈液状，流出弹体后遇空气可以自燃，因此有燃烧弹的效果，同时还会放出含砷的有毒蒸汽。受到这种武器试用成功的鼓舞，邓唐纳德将军还想用三氧化硫作为毒气弹装填物，但并没有实行。1870年到1871年的普法战争期间，德国的一位药剂师建议将喷嚏药装入子弹，以增强其杀伤力。
尽管1899年的海牙会议禁止了化学武器，但在1904-05年的日俄战争后，法国、德国和英国都相继尝试了催泪瓦斯。而且他们并不认为这违反了海牙公约。一战爆发后，从1914年9月开始，打破堑壕战的僵局就成为一大难题，在试验了各种武器无效后，各参战国军方把目光重新投向了化学武器。
▲1915年，法军装备的各种毒气弹。其中，右下角标号11的是窒息性毒气手榴弹，于1913年7月装备部队，使用黄铜（后来改为铅）制作，外面覆盖一层铁皮，采用一个摩擦点火装置引爆，内部装有少量炸药和160克溴乙酸乙酯；照片底部中心位置标号12的是伯特兰手榴弹，于1915年4月24日首次在战场上使用；这种手榴弹由铸铁段连接在一起，包裹着一个玻璃球，投掷出去的时候玻璃球会发生破裂，将内部装填的25克氯丙酮释放出去；照片上部标号1和4的是57毫米战壕迫击炮炮弹，内部充满光气。
法国率先将战前巴黎警察使用的催泪瓦斯弹进行改进并投入实战。1915年1月初，法国陆军工兵技术部门的负责人寇姆将军（Gen Curmer）命令巴斯德研究院和巴黎大学的加布里埃尔·伯特兰教授（Prof Gabriel Bertrand）设计一种新型的催泪瓦斯手榴弹。
TIPS：一战前国际化学武器禁制的发展：早在1874年7月至8月，欧洲的陆战法规惯例会议就决定禁止在战争中使用毒物以及施放毒气。1888年，在万国国际法学会战规提要的第1部第8条中规定：禁止在战争中使用各种毒剂。1907年，第二次海牙会议决议；禁止在战争中使用有害人体健康的毒物；禁止在食物和饮料中投毒；禁止使用土著人的有毒武器。而且还颇有前瞻性的规定：各国皆不可将化学武器用于空中战争。决议还特别强调：禁止以刺激和中毒作用为唯一用途的子弹。第二次海牙会议的决议遂成为当时国际社会的焦点，一开始英美两国拒绝在决议上签字。但就在当年，美国率先签了字，英国无可奈何，只能在随后也签了字。除了英美两国外，其他与会的各国陆军专家，对于在未来战争中禁止使用毒气这种威力巨大武器的意愿，倒是颇为一致。
在英国，1914年底，伦敦南肯辛顿帝国理工学院的赫伯特·贝克（Profs Herbert Baker ）和乔斯林.索普（Jocelyn Thorpe）教授在校内的一条模拟战壕内试验了大约50种可能的化学物质。1915年1月，他们终于发现碘代醋酸乙酯可以作为一种有效的催泪瓦斯，而且不会腐蚀金属容器。但英国最高统帅部仍然不确定这种物质是否有效，直到他们派一个人去帝国理工学院的模拟战壕中亲身体会，才打消了怀疑。通过考察后，这种物质被命名为SK（South Kensington，即南肯辛顿首字母的缩写）。此外，一种以高爆手榴弹为原型改装而成的毒气手榴弹（因外形而得名“果酱罐” ）在查塔姆（Chatham）进行了测试。1915年3月，一种4.5英寸榴弹炮毒气炮弹也在舒伯里内斯（Shoeburyness）进行了测试。
▲德国150毫米T炮弹，这是德军第一种投入实战的毒气弹。其铅制的弹体内容纳了大约2.3升催泪毒剂，还在弹头部位装填了少量炸药
德国人试着在他们的105毫米榴霰弹中装填一种刺激性物质——氯磺化邻联茴香胺以增强威力，并于1914年10月在新沙佩勒（ Neuve Chapelle）进行了实战测试，但并未引起对面英军的重视。汉斯.塔彭（Hans Tappen）是一位供职于德国陆军部重型火炮部门的化学家，他建议自己担任德军最高统帅部执行分部负责人的哥哥，将溴化苄和溴化二甲苯基制成的催泪瓦斯投入战争。1915年1月9日，装填这两种物质的150毫米榴弹炮炮弹在科隆附近的瓦恩炮兵射击场试射成功，并以塔彭名字的首字母命名为“T炮弹”。1915年1月31日，德军在博利姆（Bolimov）战役中，首次将T炮弹投入到攻击俄军的行动中，但数量的短缺限制了这种炮弹发挥更大的威力；此外，寒冷的天气阻碍了这两种液体毒剂的气化。因此，德军的尝试又一次被协约国忽视。随后，德军在炮弹中装填了溴丙酮，
并在3月比利时海岸的战斗中，用这种炮弹攻击法军。
炮弹的不足促使威廉皇帝物理化学研究所的主任、大化学家弗里茨·哈柏（ Fritz Haber）教授研究新的毒气攻击手段。最终，他建议军方使用工业气瓶施放氯气。氯气在常温下为气体，在六个大气压下开始液化。氯气与空气的比重为2.5:1，比空气要重，所以在散发后冷却、体积增大的过程中可以长时间沉降在地表，适于流播。其他战斗武器不能侵入的掩体内部，氯气也能渗透进去。而且，氯气还能在施放后逐渐与气流混合，随之流动，扩大杀伤区域。但因其飞散性极大且易于溶解，故而在水网泛滥的地区，效果不佳。利用其飞散性，攻击方的步兵可以紧跟在毒气云之后前进。且可以利用浓密的毒气云遮蔽敌军双眼，达到突然袭击的效果。
▲弗里茨·哈柏，1868-1934，德国著名化学家，1918年诺贝尔化学奖获得者，被后人称为“毒气之父”
德国人认为，法军早已在战场使用窒息性毒气（法语cariouches suffocantes），这使得他们自己使用催泪瓦斯炮弹和氯气瓶在道德上具备合理性，而且德国还可以辩称，使用这两种武器并不违反海牙公约某条具体的规定。
1915年1月，德军总参谋长冯·法金汉将军（ von Falkenhayn）批准了施放氯气的试验，并下令哈柏教授负责整个行动——代号为“消毒”。1月25日，德国军方决定在比利时弗兰德斯战线以南形成的突出部——伊普尔镇（ Ypres）对协约国发动毒气攻击。
