第二次世界大戰期間，由於一直存在著化學戰的威脅，交戰雙方各國都以巨額投資加緊了化學戰準備，使化學武器取得了突破性進展。
這一時期，軍用毒劑的研究取得了突破性進展，主要表現在神經性毒劑的出現和一些老毒劑的改進。
施拉德博士的“意外發現”，使人類化學戰上升到一個新的水平。神經性毒劑塔崩、沙林和梭曼的出現，大大提高了化學武器作為大規模殺傷性武器的威力。這類毒劑具有強烈的毒性、快速的殺傷作用，使過去最毒的光氣和“毒氣之王”芥子氣都望塵莫及。由於這類毒劑以很小的劑量就能達到致死濃度，實現了化學武器小型化，更適合於地麵機動作戰。同時這類毒劑在使用上也更為便利，它可以裝填在各種彈藥、器材中使用，能以爆炸法使用，也能以布灑使用，從而滿足多種作戰需求，使化學武器的用途更廣。除了發現新毒劑外，人們對一些老毒劑進行了改造，使它們重新煥發“青春”，特別是對氫氰酸的改造上，取得了很大成果。
氫氰酸是一種毒性較高的毒劑，對人的致死量為體重的百萬分之一。它首先是由瑞典科學家謝勒於1782年在一種叫普魯士藍的染料中分離出來的，據說這位科學家後來因氫氰酸中毒而死。常溫下，氫氰酸是一種易流動的無色液體，有比較明顯的苦杏仁味。其沸點很低，極易揮發，20℃時約為沙林揮發度的69倍。因此，它是典型的暫時性毒劑。即使毒液滴在皮膚上，也不會中毒，因為它來不及滲入皮膚就早已蒸發掉了。氫氰酸與水互溶，也易溶於酒精、乙醚等有機溶劑中。在常溫下，它水解很慢，能使水源染毒，如與堿作用可生成不易揮發的劇毒物質，如氰化鉀、氰化鈉。氫氰酸主要通過呼吸道吸入引起中毒。一經吸入，人體組織細胞就不能利用血液中運送來的氧氣，正常氧化功能就會受到破壞，引起組織急性缺氧，最後窒息而死，與一氧化碳的中毒機理基本相似。人們稱其為血液毒劑，亦稱為全身中毒性毒劑。
氫氰酸還有一個顯著的特點，就是其分子小，蒸氣壓大，不易被多孔物質吸附，防毒麵具的濾毒罐對氫氰酸的防護效能比其他毒劑要差，靠普通活性炭的吸附能力更差。因此，最初它是被用於對付防護麵具而出現的。早在第一次世界大戰期間，法國就曾大量使用過氫氰酸。當時是用鋼瓶吹放的，毒劑雲團沒有到達襲擊目標就被風吹散，後來利用火炮發射，爆炸後氫氰酸又會發生燃燒，未能造成野戰致死濃度，因而襲擊效果很差，使該種毒劑作用沒有得到充分發揮。第二次世界大戰期間，美國、日本、蘇聯都不斷研究改進氫氰酸的使用技術。日本、美國采取增大毒劑裝填量的方法，在大量毒劑蒸發時吸熱，使染毒空氣降溫，既防止了毒劑燃燒，又提高了毒劑的相對蒸氣密度，以形成殺傷濃度。為此，日軍采用了50千克氫氰酸炸彈，美軍卻認為炸彈的最佳裝填量為500千克。而蘇聯則采取在炸藥中混入50%的氯化鉀作為消焰劑的辦法，解決了氫氰酸的燃燒問題。德國也曾用飛機布灑器進行超低空布灑氫氰酸的試驗，形成了極高濃度的染毒空氣，使當時的防毒麵具無法防護。由於對使用方法的改進，許多國家又把氫氰酸列入裝備毒劑。