铵态氮肥、硝态氮肥、酰胺态氮肥都属于速效肥料，施入土壤后一部分被作物吸收，一部分分解或流失，降低了作为肥料的经济效益，也污染环境。20世纪40年代以来，世界上很多国家在研究长效氮肥，研制成功的有合成有机氮肥（如脲甲醛、脲乙醛等）、包膜肥料（如硫衣尿素、缓效无机肥、长效碳铵）等。
合成有机长效氮肥主要是一类脲醛肥料，是尿素跟醛反应而生成水溶性差的聚合物，它一般在微生物的作用下逐渐分解，放出氨和二氧化碳。其中以脲甲醛（代号为UF）较为成熟，1955年已有商品肥料出售。这类长效氮肥中被认为有发展前途的是脲异丁醛（异丁叉二脲，代号为IBDU），1962年起已有商品肥料出售。它适用于各种土壤和不同气候，放出有效氮的速度跟产品的颗粒大小有关。目前已生产肥效期两个月到3年以上的各种脲异丁醛。有的产品制成砖形，叫做超缓效肥，能持续供氮3～5年，可用于林业及城市绿化等。提供的氮素几乎100％有效，没有残留。
包膜肥料用硫磺、石蜡、沥青、塑料等给水溶性的颗粒肥料穿上外衣，使氮素缓慢释放。其中最重要的是硫衣尿素，代号是SCU。它能提供氮素和硫素。我国的硫资源较贫乏，主要研制用钙镁磷肥包膜碳酸氢铵或尿素的长效氮肥。中国科学院南京土壤研究所已研制出上述包膜长效氮肥。
把氨、磷酸跟二价金属元素（如镁、铁、锌、铜、锰等）进行反应，生成通式为MeNH4PO4·nH2O的一类化合物（Me为二价金属离子），这是一类缓溶性无机氮肥。它们微溶于水和土壤溶液。磷酸铵镁（MgNH4PO4）是白色固体，含氮9％、磷12％、镁15.5％左右。它实际上是一类复合肥料，主要用于果树、草坪、花卉等方面。