تتنوع النباتات كثيرًا في الدفاعات الكيميائية ضدّ الحيوانات. وتنتج أوراق وثمار نباتات الموالح زيوتًا قوية الرائحة تنفر الحشرات. وتحتوي نباتات عديدة على مواد كيميائية لها طعم غير مستساغ أو سام، مثل نباتات ظل الليل، وقفاز الثعلب والطقسوس، والعديد من الأعشاب الضارة.
يمكن للحشرات سريعًا أن تكتسب مناعةً ضد المواد الكيميائية التي تنتجها النباتات. وفي بعض الحالات، تفرز أنواع معينة من الحشرات سائلًا يُبطل مفعول المركبات السّامة التي تنتجها النباتات. ونتيجة لذلك يتكون بالنباتات وبصورة مستمرة مركبات جديدة بتغيير الموجود منها. ويصف بعض العلماء هذه العملية وكأنها ¸سباق تسلح· بيولوجي بين النباتات ومفترساتها. وفي حالات أخرى يسفر سباق التسلح هذا بين الحشرة والنبات عن علاقة فريدة. على سبيل المثال، تنتج نباتات فصيلة حشيشة اللبن عصارة لبنية تحتوي على مواد كيمائية سامة تمنع معظم الحشرات من التغذي بها. لكن يرقات فراشة الملكة تستطيع أن تتغذى بها، وتختزن السم في أجسامها. ويجعل السم فراشة الملكة غير مستساغة الطعم، وبالتالي يحميها من العديد من المفترسات الأخرى.