由雷壳、毒剂、炸药和引信等组成。雷壳一般用金属材料制成。引信多为起爆引信，分机械结构和电操纵两种。化学地雷多装填持久性毒剂，如维埃克斯、芥子气、芥子气和路易氏剂混合毒剂及胶黏毒剂，装填量从几千克到十几千克。也可装填暂时性毒剂。使用时，引信将炸药起爆，毒剂被爆炸分散成液滴或蒸气、气溶胶，造成地面和空气染毒，形成化学障碍，或直接杀伤人员。有一种化学跳雷，常用电点火引燃抛射药，将雷体抛离地面1～5米高处爆炸，可避免毒剂在雷坑中的损失，使毒剂液滴地面分布更合理且较均匀，以获得较好的杀伤效果。美军M23型维埃克斯地雷在体积、形状和引爆方式等方面均与M15型反坦克地雷相似，壳体灰色，有三道绿和一道黄标志色带，全重10.5千克，内装毒剂5.2千克，爆炸后形成较大的维埃克斯液滴和较高的染毒密度，持久度很长。化学地雷可用于设置化学雷场，也可与防坦克雷和防步兵雷一起设置混合雷场。