Программа создания химического оружия в Сирии началась в 1970-е годы в сотрудничестве с западными компаниями. По некоторым данным, Сирия производила несколько тонн отравляющих веществ в год. В июне 2012 года власти страны впервые официально признали наличие в стране химоружия. В декабре того же года появились первые сообщения о боевом применении отравляющих веществ в ходе гражданской войны. Правительство и оппозиция обвиняли в атаках друг друга.
21 августа 2013 года в пригороде Дамаска — Восточной Гуте — был применен газ зарин, от которого погибли от 600 до 1,3 тыс. человек. В тот же день состоялось чрезвычайное совещание Совбеза ООН, по итогам которого в Сирию отправилась группа экспертов. В течение недели они установили, что химоружие в Сирии применялось пять раз. США обвинили в атаках силы президента Сирии Башара Асада. 1 сентября президент США Барак Обама подготовил проект резолюции, санкционирующей военную операцию против Сирии.
9 сентября госсекретарь США Джон Керри заявил, что Сирия может избежать интервенции, если передаст все химоружие международному сообществу. Глава МИД РФ Сергей Лавров призвал Сирию передать оружие под международный контроль, что было поддержано Дамаском.
13 сентября Дамаск обратился в Организацию по запрещению химоружия (ОЗХО) по вопросу членства. 14 октября Сирия официально стала членом ОЗХО. Дамаск раскрыл данные о запасах химоружия — около 1,3 тыс. тонн. План уничтожения химических арсеналов за пределами Сирии при участии РФ, США, Великобритании и других стран был принят 17 декабря.
В октябре 2014 года ОЗХО заявила об уничтожении 97,8% химических веществ, вывезенных из Сирии, а в январе 2016 года — о полном уничтожении всего задекларированного химоружия. Однако 5 апреля МИД РФ заявил, что боевики «Исламского государства» в 2016 году трижды применяли иприт в Сирии и Ираке. По данным мартовского доклада Сирийско-Американского медицинского общества (SAMS), с начала конфликта в Сирии химоружие применялось 161 раз, погиб 1491 человек, свыше 14,5 тыс. пострадали.