10 июля 1917 г. немцами на Западном фронте был впервые применён дифенилхлорарсин, вызывающий сильный кашель даже через противогаз, в те годы имевший плохой противодымный фильтр. Подвергнувшийся воздействию нового БОВ оказывался вынужденным сбрасывать противогаз. Поэтому в дальнейшем для поражения живой силы противника дифенилхлорарсин стали применять вместе с удушающим БОВ – фосгеном или дифосгеном.
Английский министр обороны Уинстон Черчилль был одним из главных лоббистов использования химического оружия. В ноябре 1917 года Черчилль выступил за применение специальных газовых бомб, которые можно было бы сбрасывать с самолетов. Британская армия осознала необходимость газовых атак и проводила их в большом количестве, причем в 1917 и 1918 году опередила в этом германскую армию. К этому времени военная промышленность стран Антанты производила большее количество БОВ, чем Германия. Германская промышленность не могла компенсировать это отставание даже выпуском новых, более токсичных газов, так как производство последних обходилось дороже. Со вступлением в войну США выпуск иприта промышленностью Антанты стал намного больше германского. Кроме того, превалировавшее направление ветров на Западном фронте ПМВ было с запада, что давало ВБр преимущество в организации газовых атак.
За годы ПМВ немецкие войска более 50 раз использовали отравляющие газы, французы – 20 раз, англичане – 150 раз. Примечательно, что англичане опередили в этом отношении даже немцев, и не просто опередили, а существенно опередили! «Англичанка гадила» гораздо больше всех остальных!
В январе 1916 года британское военное министерство приобрело участок земли в районе населённого пункта Портон к югу от Солсбери, где вскоре возник Центр военных исследований Портон Даун. (Приставка «Даун» не несёт ничего оскорбительного, в английском языке она трактуется, как «Нижний», примерно в том же смысле как у нас Нижний Новгород). В полевых испытаниях и в специальных газовых камерах проверялось влияние различных БОВ на людей и животных. Кроме того, осматривались доставленные с фронта во Франции трупы и органы жертв газовых атак. К концу войны персонал Портон Дауна составлял более чем 1000 военных и учёных, и около 500 гражданских работников.
В 1917 году вступившие в войну США открывают на своей территории Эджвудский арсенал, состоящий из заводов, производящих химические БОВ, и заводов для снаряжения этими веществами артиллерийских снарядов. Количество отгружаемых в Европу БОВ измерялось тысячами тонн, число снаряжаемых снарядов – сотнями тысяч.
Всего за 4 года конфликта химическое оружие успело существенно усовершенствоваться. Было использовано первое кожно-нарывное БОВ (иприт) и удушающее БОВ (фосген). Стали использоваться смеси хлора с хлорпикрином и с фосгеном. В дальнейшем в ход пустили синильную кислоту, треххлористый мышьяк. Перед окончанием войны получают "путевку в жизнь" БОВ на основе мышьякорганических соединений, обладающие общетоксическим и резко выраженным раздражающим действием – дифенилхлорарсин, дифенилцианарсин. Были испытаны в боевых условиях и многие другие БОВ широкого спектра действия. В конце войны в список потенциально перспективных и уже опробированных БОВ включены хлорацетофенон (лакриматор), адамсит, обладающий сильным раздражающим действием, и, наконец, люизит. Люизит сразу же привлек к себе пристальное внимание как одно из самых перспективных БОВ. Его промышленное производство началось в США еще до окончания мировой войны. Окончание войны лишь на некоторое время замедлило работы по синтезу и испытанию новых типов БОВ.
За годы ПМВ всеми воюющими государствами было применено 125 тыс. тонн БОВ, в том числе 47 тыс. тонн Германией.
Химическим оружием было поражено в этой войне около 800 тысяч людей! Однако летальный потенциал химического БОВ был ограничен лишь 4 % смертей от общего количества жертв войны; несмотря на то, то в ходе ПМВ химическое оружие очень широко применялось в боевых действиях, оно показало невысокую эффективность. Возможность применения крайне зависела от погоды, направления и силы ветра; подходящих условий для массированного применения приходилось в некоторых случаях ожидать неделями. Более того, обнаружилось, что некоторые люди, получив смертельную дозу БОВ, не умирали, а восстанавливались и жили ещё очень долго. При применении химического оружия в ходе наступлений использующая его сторона сама несла потери от собственного химического оружия, а потери противника не превышали потерь от традиционной артподготовки наступления. Низкая эффективность химического оружия привела к обоюдному «тихому отказу» от использования этого оружия массового поражения. Несмотря на многочисленные случаи применения химического БОВ, удельный вес этих операций в общей картине боевых действий был незначительным. Успех химических атак обеспечивался, когда противник не ждал их, и когда БОВ доставлялось в нужную точку артиллерией или авиацией.