Vários processos de fabricação produzem resíduos prejudiciais ao ambiente. Embora importantes para criar bens de consumo e comodidades modernas, se resíduos forem mal geridos, constituem ameaça a animais ou habitats, causando danos ambientais. A EPA classifica como resíduos perigosos substâncias que inflamam facilmente, corroem metais, reagem prontamente ou são tóxicas.
Mutagénicos são químicos que causam mutações danificando DNA em células animais. Como algumas mutações causam cancro, mutagénicos são tipicamente cancerígenos. Animais, como humanos, podem desenvolver cancro e são vulneráveis a químicos mutagénicos, embora alguns compostos causem cancro mais em certas espécies, dependendo de metabolização e interação com outras substâncias. Alguns poluentes são também teratogénicos, causando defeitos congénitos em fetos animais.
Desreguladores endócrinos são químicos que interferem na atividade do sistema endócrino, glândulas que secretam mensageiros químicos chamados hormonas. Se químico é semelhante em estrutura a hormona, pode imitar sua atividade na corrente sanguínea; alternativamente, alguns bloqueiam a atividade da hormona. Segundo artigo de 2009 na Discovery News, vários estudos encontraram número crescente de peixes e anfíbios hermafroditas; alguns investigadores acreditam que mudanças são devidas a químicos desreguladores endócrinos libertados no ambiente.
Químicos como mutagénicos têm toxicidade crónica: danificam saúde animal através de exposição prolongada. Outros têm toxicidade aguda: matam ou danificam gravemente por exposição de curto prazo. Compostos de cianeto (cianeto de hidrogênio, cianeto de potássio) são exemplo infame: iões cianeto libertados ao dissociar em água bloqueiam processo vital que células usam para produzir energia, causando morte rápida. Segundo BBC News, derrame de cianeto no Rio Trent em 2009 matou milhares de peixes.
Algumas substâncias tóxicas são rapidamente decompostas ou excretadas. Alguns compostos, especialmente lipossolúveis, permanecem no corpo por mais tempo. Quando organismos na base da cadeia alimentar ingerem esses compostos, armazenam-se nos tecidos; transferem-se a predadores e sobem na cadeia. Organismos no topo podem terminar com concentração muito maior. Processo chama-se bioacumulação.