化学药剂处理在水果贮藏保鲜中占有十分重要的地位。常用的有防腐剂、抗氧化剂和植物生长调节剂三大类。
防腐剂主要用于灭菌防病，减少水果腐烂损失。常用的有托布津、多菌灵、苯雷特、仲丁胺、抑霉唑等。如柑桔贮藏中采用千分之一多菌灵或托布津处理后，就能有效地防止青、绿霉素的发生。目前国外商业上，水果的化学防腐处理已作为一种常规措施，它对于减少水果流通过程中商品损失，发挥了极大的作用。
苹果贮藏后期，果实表面会发生一种褐色病变，这就是对苹果贮藏威胁极大的生理病害——虎皮病。采用抗氧化剂处理，可有效地防止虎皮病发生。我国现已研制成防治虎皮病的药剂，有“虎皮灵”和PS—1型水果保鲜纸。采用“虎皮灵”浸果，或PS—1型水果保鲜纸包裹处理的苹果，能有效地控制虎皮病发生，防病效果可达90%以上。
另外中国科学院上海植物生理研究所的科研人员，还采用抗氧剂BHT（2、6－二叔丁基对羟甲苯）来防治虎皮病，并获得良好的效果。采用抗氧化剂处理，还能防止鸭梨表面的花皮发生。
植物生长调节剂主要通过对水果一些生理代谢的影响，而获得保鲜效果的。如采用万分之二2、4—D处理，可以防止柑桔果蒂脱落，使柑桔保持皮黄蒂绿新鲜的外观，还可大大减少蒂腐病发生。采用赤霉酸（GA3）采前喷果处理，可以减轻柑桔枯水病。采前用B9处理葡萄，可有效地防止葡萄贮藏期间脱粒。
目前，国外正在研究使用植物乙烯生物合成的强力抑制剂AVG（氨基乙氧基乙烯基甘氨酸）和AOA（氨基氧乙酸）。水果经AVG处理后，可以明显抑制果实乙烯生成，推迟并延缓果实成熟过程，达到保鲜目的。