Chemtrail is een samentrekking van de Engelse woorden chemical (chemisch) en trail (spoor) en daarmee een variant op contrail (condensation (condensatie) en trail). Volgens de theorie zou het gaan om het moedwillig verspreiden van bepaalde chemische stoffen in de atmosfeer vanuit straalvliegtuigen, waarbij de condensstrepen de stoffen helpen te 'camoufleren'. Het bestaan van chemtrails wordt in het algemeen gezien als een complottheorie. De meeste theorieën gaan ervan uit dat de overheid verantwoordelijk is voor de verspreiding van de chemische stoffen.

Doel van de chemicaliën zou volgens de aanhangers van de theorie kunnen zijn:

- Beïnvloeden van het weer, klimaat of milieu;
- Het verstoren van militaire opsporingssystemen. In militair verband worden vanuit vliegtuigen soms grote hoeveelheden polymeerdeeltjes met een opgedampte laag metaal uitgesproeid (antiradarsneeuw), met het doel radarsignalen te ontregelen.
- Het beïnvloeden en daarmee onderwerpen van bevolkingsgroepen;
- Het uitvoeren van een selectie op mens of dier (uitroeien van zwakke individuen, eugenetica).
- Oefeningen in het kader van biologische en chemische oorlogsvoering. Uit een Brits overheidsrapport uit 2002 blijkt dat tussen 1940 en 1979 grote hoeveelheden chemicaliën (waaronder zink- en cadmiumverbindingen) en bacteriën over de Britse bevolking zijn uitgesproeid via vliegtuigen als onderdeel van een geheim militair programma in het kader van biologische oorlogsvoering.
- Bescherming van elektronisch dataverkeer tegen kosmische straling

Aanhangers van de chemtrailtheorie zien een duidelijk onderscheid tussen 'echte' contrails, die snel zouden verdwijnen, en 'chemtrails' die veel langer zouden blijven hangen, waarbij die chemtrails dan een systematisch raster zouden vormen. In werkelijkheid is de tijd dat een condensspoor blijft hangen sterk afhankelijk van de weersomstandigheden en de hoogte waarop wordt gevlogen en kunnen gewone contrails ook uitgroeien tot cirrusachtige wolken die uren blijven hangen.