美国作物营养协会(AAPFCO)对缓释和控制释放肥料的定义为：所含养分形式在施肥后能延缓被作物吸收与利用，其所含养分比速效肥具有更长肥效的肥料。
近年来，控释肥料被描述为在肥料制备使用过程中释放速率、方式和持续时间已知并可控制的肥料。欧洲标准化委员会(Committee European Normalization，CEN)综合了有关缓释和控释肥养分缓慢或控制释放的释放率和释放时间的研究，提出了作为缓释和控释肥应具备的几个具体标准，即在25℃下① 肥料中的养分在24h内的释放率(即肥料的化学物质形态转变为植物可利用的有效形态)不超过15%；② 在28d之内的养分释放率不超过75%；③在规定时间内，养分释放率不低于75%；④ 专用控释肥的养分释放曲线与相应作物的养分吸收曲线相吻合。
据相关统计，化肥投入约占农民进行种植业生产总投入的50%左右，发展中国家粮食增产中50%来自于化肥的作用。但我国当季氮肥利用率仅为20%～35%,磷肥的利用率为10%～20%, 钾肥的利用率为30%～60%, 远低于世界发达国家利用水平。肥料利用率低不仅造成资源的巨大浪费, 还给人类赖以生存的环境造成了严重污染。因此缓控释肥料已经成为了肥料界研究领域中新的热点。
为了解决肥料养分释放速率与植物养分吸收速率不吻合的问题，20世纪初提出了缓释肥料的概念。1955年，微溶性脲醛化合物（UF）商品化合成，缓释肥料才真正意义上用于农业生产。1961年，美国研制出硫包膜尿素。
自从1948年美国的K．G．C1art等人合成了世界上第一个缓释缩合肥料尿素一甲醛后，缓控释肥料的研发经历了一个多元化的发展过程。1960年以前主要是尿素一甲醛结合物缓释肥料的初步研究。20世纪60年代，缓释肥的研发取得了巨大进展，研究主要集中在尿素一甲醛缩合物的生产及其应用方面；石蜡、松香等作为包裹膜方面；缩二脲的应用和危害。
到了20世纪70年代，研究方向主要为尿素一甲醛缩合物、聚烯类等作为包裹肥料膜，肥料中搀杂其他难溶物、添加剂、抑制剂生产缓释肥料，异丁叉二脲和正丁叉二脲缩合物缓释肥料的研究方面。
20世纪80年代是缓控释氮肥研发突飞猛进的年代，缓控释氮肥开始走多元化道路，其研究方向也随之扩大，主要是对硫磺、聚乙烯、磷酸镁铵[(NH4)MgPO4·H2O]等作为包裹肥料膜材料方面的研究，及关于包裹缓释肥料理论模型的研究。