Có các mức đánh giá độc tính của chất độc hóa học như: độc tính nguy hại, độc tính nguy cấp (hiệu quả tác động sau 90 ngày) và độc tính kinh niên (kết quả tác động sau một chu kì sử dụng thuốc) hoặc chất độc bản chất (một lượng nhỏ cũng gây độc) và chất độc theo liều lượng (nồng độ cao mới gây độc). Độc tính nguy hại là hiệu quả tác động một liều hay nhiều liều, sau một thời gian ngắn sử dụng (thời gian tác động quy định là 24 giờ).[1]

Đánh giá độ độc nguy hại bằng liều độc tử vong qua đường hô hấp LC50 và liều độc tử vong qua da, đường tiêu hóa LD50 (LD50 = 100 mg/kg thể trọng là độ độc mạnh; LD50 = 100-300 mg/kg thể trọng là độ độc trung bình; LD50 > 300 mg/kg thể trọng là ít độc).[1]

Khi tương tác với thực thể sống, chất độc hóa học có thể gây tổn thương tại chỗ nơi tiếp xúc với chất độc hoặc gây tổn thương ở xa nơi tiếp xúc do hiện tượng hấp thụ chất độc của thực thể sống:[1]

• Trong máu: khi nhiễm độc chì, benzen, các dẫn xuất amin vòng thơm làm giảm pH của huyết tương, hạ thấp dự trữ kiềm và tăng kali huyết tương, làm đông hoặc tan máu, phá hủy hồng cầu; khi trúng độc clo, photgen, clopicrin tăng hồng cầu; khi trúng độc benzen giảm bạch cầu, tiểu cầu.
• Trong bộ máy tiêu hóa: gây nôn mửa khi bị trúng độc Hg, thuốc phiện, hợp chất cơ photpho do chất độc tác động lên hệ thần kinh gây co bóp mạnh cơ hoành.
• Trong gan: không có chất độc nào không gây tổn thương ở gan như xơ gan, thoái hóa mỡ… trên tim mạch: tăng hoặc giảm nhịp tim hoặc dao động thất thường, thậm chí có thể làm cho tim ngừng đập.
• Trên thận: các chức năng của thận đều chịu tác động của chất độc, làm tăng ure và albumin trong nước tiểu, gây viêm thận.
• Trên hệ thần kinh: hầu hết các chất độc hóa học đều ít nhiều gây tác hại lên hệ thần kinh, gây rối loạn chức năng vận động hoặc cảm giác, làm mất phản xạ, tác động lên hành tủy gây ngừng thở, một số chất độc tác động lên hệ giao cảm gây giãn hoặc co đồng tử.
• Lên bộ máy hô hấp: chất độc có thể gây tác hại tại chỗ hoặc toàn thân; gây ho kèm theo chảy nước mắt, mũi, nước bọt; gây khó thở, ngạt thở, phù phổi tới mức ngừng thở.

Các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm không khí, áp suất khí quyển có ảnh hưởng lên tính độc của chất độc. Một số chất độc có thời kì tác động ẩn (ủ bệnh) và tích lũy. Nguyên nhân gây tổn thương của chất độc hóa học là do phản ứng hóa học của chúng với các nhóm chức có trong thành phần của tế bào và mô.[1]