Se evaluó el efecto de una composta doméstica, un fermentado de estiércol bovino y un fertilizante químico comercial sobre la producción de dos variedades de chile serrano (criolla y cultivar tampiqueño 74), con el objetivo de inferir las ventajas de los abonos orgánicos sobre los fertilizantes químicos. Se evaluó el rendimiento productivo (floración, producción de frutos e índice de cosecha), el contenido de capsaicina y algunas características del suelo antes y después de la producción. Los resultados para ambas variedades muestran tendencias similares y el mayor número de flores se registra en la fertilización con composta, no obstante, el número de frutos cosechados no muestra diferencias significativas entre los tratamientos. El análisis de varianza sobre el índice de cosecha demostró que existe un efecto significativo de la interacción entre los fertilizantes y las variedades (F=3.260, P˂0.05); también fue significativo el efecto de la variedad (F=58.688, P˂0.05) y los fertilizantes (F=24.225, P˂0.05) por separado; la prueba de comparaciones múltiples de Turkey muestra que no existen diferencias significativas entre los tratamientos con composta, fermentado y fertilizante químico. Ambas variedades muestran diferencias en cuanto a las concentraciones de capsaicina y los tratamientos de fertilización presentan un efecto variable. El contenido de materia orgánica en suelo aumento entre 3 y 5 veces más en los tratamientos con composta (8.9% para la variedad criolla y 5.7% paratampiqueño 74), con respecto a los niveles iniciales (1.7%). El pH del suelo se clasificó como fuertemente alcalino debido a altos niveles de sodio en el agua de riego. La capacidad intercambio catiónico total aumento desde 6.6 hasta 12.6 cmol/kg-1 en los tratamientos composta. La concentración de Ca++ en el complejo de intercambio disminuyó, mientras que el Na+, K+ y Mg++ aumentó considerablemente al emplear abonos orgánicos. Los resultados indican que bajo esquemas de producción orgánica, los abonos de origen natural tienen el potencial para sustituir a la fertilización química convencional y los problemas que ésta conlleva.