Beim Phosphatabbau werden Erze gefördert, die chemische Verbindungen enthalten, die reich an Substanzen sind, die das Phosphation enthalten. Diese Erze variieren in ihrer Zusammensetzung, und verschiedene Arten von Phosphatgestein erfordern unterschiedliche Abbautechniken. Nach der Gewinnung erfolgt die Verarbeitung des geförderten Erzes. Schließlich werden Abbaustätten rehabilitiert, um langfristige Umweltschäden durch den Abbauprozess zu minimieren.
Viele verschiedene chemische Prozesse verwenden Phosphate, und der Phosphatabbau ist eine der wichtigsten Phosphorquellen für die Synthese chemischer Düngemittel. Phosphatvorkommen sind anorganisch, werden aber oft durch biologische Aktivität in ferner Vergangenheit abgelagert. Ein berühmtes Beispiel für diesen Prozess ist die Insel Nauru, die aus sehr reichen Phosphatvorkommen besteht, die durch eine riesige Ansammlung von Vogelguano entstanden sind. Ähnliche Ablagerungen wurden in früheren geologischen Epochen gebildet.
Die spezifischen Verfahren zur Gewinnung von Phosphatgestein hängen von den geografischen Eigenschaften des Gebiets ab, in dem sich die Mineralvorkommen befinden. Der meiste Phosphatabbau wird im Tagebau und nicht im Tagebau betrieben. Bei einem typischen Bergbaubetrieb wird eine Schicht Oberboden und anderes Material abgetragen und in bereits abgebaute Gebiete eingebracht. Große Bagger ziehen dann das Phosphatgestein aus dem Boden. In Fällen, in denen das Phosphatgestein sehr nahe an der Oberfläche liegt, kann eine systematische Entfernung des Mutterbodens nicht erforderlich sein.
Als nächstes wird das Phosphat extrahiert und gereinigt. Nur wenige Phosphatablagerungen sind rein genug, um den Trennprozess zu eliminieren. Der spezifische Prozess, der verwendet wird, um Phosphat von anderen Mineralien zu trennen, hängt von der genauen Zusammensetzung des Erzes ab. In den meisten Fällen wird jedoch Wasser verwendet, um das Gestein in mineralische Aufschlämmung zu verwandeln, aus der eine Kombination von Sieb- und Filterverfahren relativ reines Phosphat gewinnen kann. Der Trennprozess kann je nach Zusammensetzung des Phosphatgesteins große Mengen an Wasser, Strom oder zusätzlichen Chemikalien erfordern.
Der Phosphatabbau produziert eine Vielzahl von Endprodukten. Chemische Düngemittel werden in großen Mengen produziert und sind in vielen Ländern, insbesondere in solchen mit relativ geringen Bodenverhältnissen, für den Erfolg der großindustriellen Landwirtschaft wichtig. Auch Phosphorsäure wird in großen Mengen produziert und findet zusammen mit anderen Produkten des Phosphatabbaus vielfältige Verwendungen in der industriellen Chemie.
Nach Abschluss der Abbau- und Gewinnungsverfahren müssen die anfallenden Abfallprodukte entsorgt werden. Ältere Bergbaubetriebe hatten diesbezüglich eine schlechte Bilanz und hinterließen oft weite Strecken unfruchtbarer Ödnis. Die Insel Nauru zum Beispiel wurde durch den Phosphatabbau im Wesentlichen zerstört.
Modernere Bergbaubetriebe legen mehr Wert auf die Reduzierung der Umweltbelastung. Diese Minen konzentrieren sich auf die Verbesserung der Effizienz, mit der Wasser und Chemikalien zur Verarbeitung von Erzen verwendet werden, und viele haben sehr hohe Wiederverwendungsraten von Wasser erreicht. Moderne Minen verwenden auch Ressourcen, um die Ökosysteme des durch den Bergbau geschädigten Territoriums zu reparieren, oft durch den Ersatz von Mutterboden und die Wiederansiedlung von Bäumen und Gräsern.