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Todas las sustancias tienen una cierta capacidad de producir efectos nocivos, es decir toxicidad en los sistemas biológicos para una  concentración e intervalo de tiempo de exposición determinados (dosis). Los efectos tóxicos pueden ser agudos cuando se manifiestan en forma inmediata, o  crónicos cuando lo hacen en forma lenta y gradual. Además pueden tener una o varias características a saber:  asfixiantes, es decir que interfieren con la respiración celular, por dilución del oxigeno del aire o inhibición de reacciones químicas, irritantes (inflamación de mucosas), sensibilizantes (alergias), anestésicos y narcóticos (depresores del sistema nervioso central), neumoconióticos (neumopatías por deposición en pulmones), cancerígenos, teratógenos (malformaciones congénitas), mutagénicos (alteraciones hereditarias) o bien sistémicos provocando lesiones y enfermedades especificas en determinados órganos.

Se denomina blanco al órgano, tejido, membrana, célula, etc. donde el tóxico ejerce su acción. En algunos casos el daño está localizado en el área de contacto directo pero en general, los efectos se pueden producir en cualquier otro sitio después de ser absorbidos por vía inhalatoria que es la más rápida y común, oral (ingestión), ocular (poco usual), dérmica y parenteral (herida, pinchazo). Esto se debe a que el tóxico se transfiere por distintos mecanismos al torrente circulatorio que lo distribuye, directamente a los blancos o bien luego de biotransformaciones en el hígado (generándose metabolitos que pueden ser más tóxicos que la sustancia original), para ser finalmente excretados o acumulados en tejidos específicos.

La investigación toxicológica permite determinar las dosis mínimas de sustancias químicas que producen efectos clínicos comprobables y estadísticamente válidos en un organismo. Esta información, es muy importante para establecer la causalidad entre la exposición a determinados agentes químicos resultantes de las condiciones del trabajo y el desarrollo de enfermedades profesionales. Además se puede correlacionar estas dosis con la concentración de los contaminantes en el ambiente donde una persona estuvo expuesta, que afectada por coeficientes de seguridad de acuerdo al tipo de riesgo involucrado, resulta en dosis admisibles. En el contexto laboral, estas se expresan en términos de Concentración Máxima Ponderada en el Tiempo (jornada normal de trabajo de 8 horas día y una semana laboral de 40 horas), Concentración máxima permisible para cortos periodos de tiempo (15 minutos) y en valores techo que no deben ser nunca sobrepasados.

El estudio y control de la contaminación ambiental son fundamentales en la higiene laboral e implican a su vez una serie de actividades. En primer lugar la identificación de potenciales fuentes y contaminantes para lo cual es necesario un conocimiento de las tareas, equipos y materiales empleados. Luego la evaluación de la exposición a las sustancias químicas identificadas mediante mediciones y técnicas de laboratorio estandarizadas. En caso que la exposición sea riesgosa por superar los límites admisibles, corresponde la implementación de controles administrativos, modificación de los procesos productivos, empleo de sistemas de ventilación sanitaria general y de extracción localizada, para limitar las dosis. También la capacitación sobre los riesgos del puesto de trabajo, las medidas preventivas a adoptar y el empleo de elementos de protección personal adecuados. Dada la distinta sensibilidad que pueden tener las personas, ya sea por edad, hábitos alimentarios, patologías preexistentes, entre otros factores que pueden determinar la velocidad de ab­sorción, distribución y biotransformación de una determinada sus­tancia, en muchos casos deben hacerse además ciertos controles médicos y biológicos periódicos.