L'histoire du procédé Haber-Bosch débute avec l'invention du procédé de chimie homonyme à l'aube du XXe siècle. Le procédé Haber-Bosch permet de fixer, de façon économique, le diazote atmosphérique sous forme d'ammoniac, lequel permet à son tour à la synthèse industrielle de différents explosifs et engrais azotés. À ce double titre, du point de vue démographique, c'est probablement le plus important procédé industriel jamais mis au point durant le XXe siècle.
Bien avant le début de la révolution industrielle, les agriculteurs qui « engraissent la terre » de différentes façons, savent les bénéfices d'un apport de nutriments essentiels à la croissance des plantes. Les travaux de Justus von Liebig permettent, dans les années 1840, d'identifier l'importance de l'apport en azote à cette fin. Par ailleurs, ce même composé chimique pouvait déjà être transformé en acide nitrique, précurseur de la poudre à canon et de puissants explosifs tel que le TNT et la nitroglycérine. Cependant, s'il est alors connu que l'azote constitue une part dominante de l'atmosphère terrestre, la chimie inorganique n'a pas encore établi de procédé pour le fixer.
Ainsi, lorsqu'en 1909 le chimiste allemand Fritz Haber parvient à fixer l'azote atmosphérique en laboratoire, sa découverte revêt un attrait militaire autant qu'économique et agricole. Aussi n'est-il pas surprenant qu'en 1913, à peine cinq ans plus tard, une équipe de recherche de la société BASF, dirigée par Carl Bosch, mette au point la première application industrielle du procédé Haber : le procédé Haber-Bosch.
La production industrielle d'azote prolonge le conflit de la Grande Guerre en fournissant à l'Allemagne la poudre à canon, et des explosifs nécessaires à son effort de guerre alors même qu'elle n'a plus accès aux ressources azotées traditionnelles, principalement exploitées en Amérique du sud. Durant l'entre-deux guerres, l'extraction, à moindre coût, d'ammoniac du réservoir quasiment inépuisable que constitue l'azote atmosphérique contribue au développement de l'agriculture intensive et permet de soutenir la croissance démographique mondiale. Lors de la Seconde Guerre mondiale, les efforts d'industrialisation du procédé Haber profitent largement au procédé Bergius, lequel permet à l'Allemagne nazie de réaliser la synthèse de carburant par la société IG Farben réduisant d'autant ses importations pétrolières...
