اسانس‌ها و عصاره‌های گیاهی
در گیاهان مواد خاصی بیوسنتز می‌شوند که اصطلاحا به آنها متابولیت‌های ثانویه می‌گویند. متابولیت‌های ثانویه نقش عمده‌ای در دفاع از گیاهان در برابر حشرات گیاه‌خوار دارند. ترکیباتی از قبیل الکل‌ها، ترپن‌ها و ترکیبات حلقوی توسط گیاهان آزاد می‌شوند این مواد فرار می‌توانند باعث دور کردن آفات گیاه‌خوار، اعمال سمیت و یا جلب پارازیتوییدها و شکارگرها در پاسخ به خسارت‌های ناشی از تغذیه آفات باشند.
از گیاهان عصاره و اسانس تهیه می‌کنند که اسانس‌های اندام‌های مختلف یک گیاه با هم تفاوت دارند. اسانس‌های گیاهی یک گروه از متابولیت‌های ثانوی در گیاهان هستند که فرار بوده و گاهی معطر می‌باشند. مواد موجود در اسانس‌ها علاوه بر خاصیت جلب‌کنندگی، دارای خواص دورکنندگی، بازدارندگی تخم‌ریزی و حتی حشره‌کشی هستند. مهم‌ترین ترکیبات سازنده اسانس‌های گیاهی، ترپنوییدها با ساختار حلقوی یا زنجیری می‌باند که از واحدهای ایزوپرن تشکیل شده‌اند. هیدروکربن‌ها، الکل‌ها، کتون‌ها و سایر مشتقات نیز در اسانس موجود هستند. اسانس‌های گیاهی از راه تماس و تنفس روی حشرات و کنه‌ها تاثیر می‌گذارند.
بین اسانس و عصاره گیاهی تفاوت وجود دارد. اسانس‌ها روغنی، فرار و غیرقابل اختلاط با آب بوده. همچنین بو و مزه آنها خاص می‌باشد. اسانس‌ها همچنین دارای گروه ترپن‌ها بوده و یا منشا ترپنی دارند؛ در صورتی‌که عصاره گیاهی محلولی است که حاوی کلیه مواد موجود در گیاه از جمله اسانس‌ها، تانن‌ها و آلکالوئیدها می‌باشند. عصاره را با آب یا یک حلال آلی مانند متانول، اتانول و روغن استخراج می‌کنند؛ در حالیکه اسانس‌ها را معمولا به کمک تقطیر با بخار آب جدا می‌کنند عصاره گیاهی نیز از راه تماس و تنفس روی بندپایان اثر می‌کنند. به دلیل خاصیت کم تماسی ترکیبات گیاهی، برخورد دشمنان طبیعی با آنها منجر به دریافت دز کشنده نمی‌شود.
نیکوتین و ترکیبات مشابه
در حدود سال 1690 میلادی در اروپا از شیره تنباکو برای کنترل حشرات مکنده در باغچه‌ها استفاده می‌شد. بعدها مشخص شد که ماده فعال شیره تنباکو، آلکالوییدی به نام نیکوتین است. نیکوتین به صورت نمک، به میزن 1 تا 8 درصد در گیاه توتون وجود دارد، که در قدیم استخراج می‌شده است. در تجارت نیکوتین را به نام Black leaf 40 عرضه می‌کردند که با اضافه کردن یک ماده قلیایی نیکوتین که ماده اصلی بود، آزاد می‌شد. نیکوتین خالص ماده بی‌رنگی است که در مجاورت هوا اکسید شده و قهوه‌ای رنگ می‌شود. آنابازین و نورنیکوتین دو ترکیب مشابه این آلکالوئیدند.
نیکوتین روی مهره‌داران مؤثر است، زیرا حالت مولکولی استیل‌کولین را تقلید می‌کند و گیرنده‌های این رابط عصبی را در سیناپس‌ها اشغال کرده و باعث انقباض، تشنج و بالاخره مرگ می‌شود. اثر سمی این ترکیب به سرعت نمایان شده و به فاصله 5 تا 30 دقیقه منجر به مرگ می‌شود. نیکوتین از راه زبان، دیوار معده و پوست جذب می‌شود. شستن سطح آلوده بدن به وسیله آب از خطر این ترکیب می‌کاهد. نیکوتین به عنوان یک حشره‌کش تماسی کم دوام در مبارزه با شته، تریپس، کرم سیب و مینوز مورد استفاده قرار می‌گرفته است. دوره کارنس این ترکیب 7 روز است.
نئونیکوتینوئیدها
این گروه از حشره‌کش‌های سنتزی به نام نیکوتینوئیدها و نیز ترکیبات کلرونیکوتینیل موسومند که مشابه نیکوتین هستند. سه گروه مهم نیکوتینوئیدها شامل مشتقات نیتروگوانیدین، ان-سیانوآمیدین (پیریدیل متیل آمین) و نیترومتیلن هستند. ایمیداکلوپرید، تیامتوکسام، دینوفوران و کلوتیانیدین از گروه اول، استامیپرید و تیاکلوپرید از گروه دوم و نیتن پیرام از گروه سوم می‌باشند. در ادامه به شرح این ترکیبات پرداخته می‌شود.