Впервые русская армия применила отравляющие вещества из газовых баллонов. «Газобаллоны», как они именовались в служебной документации, представляли собой полые железные цилиндры с закругленными с обеих сторон днищами, одно из которых было приварено наглухо, а в другом имелся вентиль (кран) для пуска газа. К этому крану присоединялся длинный резиновый шланг или металлическая трубка с дискораспылителем на конце. Баллоны наполнялись сжиженным газом. При открывании крана у баллона отравляющая жидкость выбрасывалась наружу, почти сразу испаряясь.
Газобаллоны делились на тяжелые, предназначенные для позиционной войны, и легкиеo— для «маневренной войны». Тяжелый баллон содержал 28 кг сжиженного ОВ, вес баллона в готовом к применению состоянии составлял около 60 кг. Для массированного пуска газов баллоны собирали по несколько десятков штук в «баллонные батареи». Легкий баллон для «маневренной войны» содержал всего 12 кг ОВ.
Применение газовых баллонов осложнялось многими факторами. Так, например, изменение ветра срывало их применение. Газовые баллоны приходилось доставлять в непосредственную близость от позиций противника, зачастую под его интенсивным артиллерийским огнем.
К концу 1916 г. выявилась тенденция к уменьшению применения «газобаллонов» и переходу к стрельбе артиллерии химическими снарядами, представляющей несравненно более управляемое и гибкое химическое оружие, обеспечивающее внезапность нападения, то есть одно из главнейших условий успеха. При стрельбе химическими снарядами возможно образовать облако отравляющих газов в любом желаемом направлении и в любом месте в пределах дальности, допускаемой артиллерийским орудием, и почти вне зависимости от направления и силы ветра и других метеорологических условий. Стрельба химическими снарядами могла производиться из любых состоявших на вооружении артиллерийских орудий калибра 75 мм и выше, без каких-либо их конструктивных изменений.
Правда, для нанесения существенных потерь противнику требовался большой расход химических снарядов, но и газобаллонные атаки требовали огромного расхода отравляющих веществ.
Массовое производство 76-мм химических снарядов на русских заводах началось в конце 1915 г. В армию химические снаряды стали поступать в феврале 1916 г.
В России начали изготавливать с 1916 г. химические 76-мм гранаты двух типов: а) удушающие (хлорпикрин с хлористым сульфурилом), действие которых вызывало раздражение дыхательных органов и глаз в такой степени, что пребывание людей в этой атмосфере было невозможно; б) ядовитые (фосген с хлорным оловом или венсинит, состоящий из синильной кислоты, хлороформа, хлорного мышьяка и олова), действие которого вызывало общее поражение организма и в тяжелых случаях смерть.
Газовое облако от разрыва одного 76-мм химического снаряда охватывало площадь около 5 кв. м. Исходной для расчета количества химических снарядов, необходимых для обстрела площадей, принята была норма: одна 76-мм химическая граната на 40 кв. м площади и один 152-мм химический снаряд на 80 кв. м площади. Выпущенные непрерывно в таком количестве снаряды создавали газовое облако достаточной боевой концентрации. В дальнейшем для поддержания полученной концентрации число выпускаемых снарядов убавляется вдвое.
Такая стрельба химическими снарядами целесообразна лишь в тех условиях, когда ветер меньше 7 м/с (лучше полное затишье), когда нет сильного дождя и большой жары при твердом грунте у цели, обеспечивающем разрыв снарядов, и на дистанции не свыше 5 км. Ограничение дистанций вызывалось предположением о необходимости обеспечения снаряда от опрокидывания при полете в результате переливания отравляющей жидкости, которой наполняется не весь внутренний объем снаряда с целью дать жидкости возможность расширяться при неизбежном ее нагревании. Явление опрокидывания снаряда заметно могло сказаться именно на больших дистанциях стрельбы, особенно в высшей точке траектории.
Баллистические данные 76-мм химических гранат не отличались от обычных осколочных гранат, да и изготавливали их в корпусах обычных гранат.
С осени 1916 г. требования действующей русской армии на 76-мм химические снаряды удовлетворялись полностью: армия получала ежемесячно 5 парков по 15 000 снарядов в каждом, в том числе 1 парк ядовитый и 4 удушающих.
Всего в действующую армию до ноября 1916 г. было выслано 95 тыс. ядовитых и 945 тыс удушающих снарядов.