OsO4 rất độc, thậm chí được phân vào loại hợp chất có mức phơi nhiễm thấp, và phải được xử lý với các biện pháp phòng ngừa thích hợp. Cụ thể, hít ở nồng độ thấp, thấp hơn khả năng nhận biết mùi của người, chất này đã có thể dẫn đến phù phổi và tử vong sau đó. Các triệu chứng đáng chú ý nếu bị phơi nhiễm có thể mất vài giờ để xuất hiện sau khi nhiễm độc.

OsO4 cũng làm đục giác mạc của người, có thể dẫn đến mù mắt nếu không tuân thủ các biện pháp phòng ngừa an toàn thích hợp. Giới hạn tiếp xúc cho phép đối với osmi(VIII) oxit (trung bình khoảng 8 giờ) là 200 μg/m³.[5] Osmi(VIII) oxit có thể xuyên qua chất dẻo và do đó được chứa trong cốc thủy tinh đặt trong tủ lạnh.[6]