Las estelas químicas son la base de una teoría que establece que algunas estelas que quedan detrás de los chorros no son simplemente condensación, sino que incluyen productos químicos o agentes biológicos que se rocían deliberadamente sobre el público que no lo sabe con un propósito no identificado. El término chemtrail proviene de la frase «rastro químico», al igual que estela se deriva de «rastro de condensación». Las estelas químicas no incluyen el polvo de cultivos ni los productos químicos liberados durante los intentos aéreos de combatir incendios. La palabra se refiere solo a los rastros aéreos que se dice que son creados por la liberación a gran altitud de sustancias que no se encuentran en las estelas de condensación ordinarias, lo que da como resultado la apariencia que los proponentes consideran como rastros en el cielo poco característicos.
La teoría de la conspiración de las estelas químicas, como se la conoce, comenzó en 1998, después de que la Universidad del Aire de la Fuerza Aérea creara un documento de estrategia lleno de escenarios hipotéticos para mantener el dominio militar futuro. Los teóricos de la conspiración acusaron a la Fuerza Aérea de utilizar aviones para rociar a estadounidenses involuntarios con sustancias desconocidas. Esos aviones crearon patrones de estela inusuales, llamados «estelas misteriosas». Al periodista de investigación y autor William Thomas se le atribuye haber acuñado la frase «chemtrails» cuando sus informes sobre el tema recibieron atención nacional.
Los defensores de esta teoría dicen que las estelas químicas se pueden diferenciar de las estelas de condensación en una variedad de formas. No solo duran más, sino que también son más gruesos y forman patrones que se asemejan a «X», cuadrículas y líneas cruzadas o paralelas. A menudo se convierten en tenues «nubes» que se unen para formar un velo. También se supone que las estelas químicas tienen espectros de color en las corrientes. Las aeronaves militares o sin marcar que vuelan a altitudes inusuales o concentraciones excesivas de rastros del cielo en una sola área también indican su presencia.
En general, se cree que las estelas químicas son tóxicas, aunque los partidarios no están de acuerdo con su propósito. Las ideas varían desde medidas benignas como intentar vacunar a los ciudadanos contra enfermedades o bioterrorismo y medidas de mitigación del calentamiento global, hasta escenarios más siniestros como rastreo de identificaciones, pruebas de armas militares, control químico de poblaciones y guerra biológica. Se dice que los síntomas van desde afecciones similares a la gripe, que incluyen dolor de cuello y calambres estomacales, hasta dificultad respiratoria grave similar a la neumonía.
Los científicos, universidades, publicaciones y gobiernos de todo el mundo han negado la existencia de estelas químicas. Estados Unidos recibió tantas quejas que la NASA, la EPA, la FAA y la NOAA emitieron una hoja informativa publicada conjuntamente en 2000 que explica cómo se forman las estelas de condensación y describe sus impactos conocidos y potenciales sobre la temperatura y el clima. Otros países, incluidos Gran Bretaña y Canadá, donde se supone que prevalecen las estelas químicas, también han refutado con vehemencia la teoría de la conspiración de las estelas químicas.