Çevre toksikolojisi, çevrede (hava, su, toprak) bulunan kirletici maddelerin yayılımlarını ve bunların canlılardaki etkilerini inceleyen bir bilim dalıdır. Çevresel kirliliklerin (kurşun, DDT, poliklorlu bifeniller gibi) üretimini ve yayılmasını azaltmak veya sonlandırmak ve bunların yerine daha düşük risklere neden olan kimyasal maddelerin geliştirilmesini teşvik etmek çevre toksikolojisinin en önemli hedefleridir. Çevre toksikolojisinde çevresel kirleticilerin insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkileri incelenirken standart hayvan modellerinden (fare ve sıçan gibi) olduğu kadar, söz konusu kimyasala maruz kalan çiftçiler, fabrika işçileri gibi grupların epidemiyolojik değerlendirilmesinden de yararlanılır.
Çevre toksikolojisinin bir alt dalı olarak değerlendirilen ekotoksikoloji alanında ise çevresel kirleticilerin ekosistemler, onların bileşenleri olan bitkiler, hayvanlar, tüm yabanıl yaşam ve bu bileşenlerin birbirleri ile etkileşimlerine bağlı olarak ortaya çıkan olumsuz etkiler incelenir. Bu inceleme gıda zincirinin başlangıcından en üstte yer alan yırtıcıya kadar ekosistemleri oluşturan canlıların doğal yaşam ortamları içerisinde yapılır. Bu iki alan daha çok pratik nedenlerle birbirinden ayrılsa da önemli kesişme noktaları vardır; ekotoksikolojinin uğraşı alanı olan bitki ve hayvan dokularındaki çevresel kirletici miktarlarının belirlenmesi, bunları gıda olarak tüketen diğer organizmalar ve insanların maruz kalacakları kaynakları ve miktarları belirlemek açısından gereklidir. Diğer taraftan insanda etkileri nispeten bilinen kimyasalların (örneğin ilaçlar) çevreye salınması durumunda biyosferde yer alan diğer canlıların karşı karşıya kalabileceği toksikolojik riskler, kısmen de olsa tahmin edilebilir. Günümüzde sanayi ve teknolojik gelişmelere paralel olarak pek çok toksik maddenin çevreye salıverildiği bilinmektedir.
Çevreyi kirleten toksik maddelerin ya belli bir amaçla kullanılmak için üretildiği (pestisitler, ilaçlar, koruyucu kimyasallar gibi) veya başka bir maddenin üretimi sırasında ara ürün olarak oluştuğu (son üründen oluşan yan ürünler veya gaz, partikül, sıvı ve katı atıklar gibi) ve sanayi üretimi sırasında bunların veya atıklarının uygun olmayan şekillerde depolanması veya işlenmesi sırasında çevreye salıverilirler. Bir kirleticinin çevrede bulunması, bir organizmanın onunla temas edeceği anlamı taşımaz. Örneğin yüzeydeki hayvanlar toprak yüzeyinin santimetrelerce altında bulunan bir kirleticiye doğrudan ulaşamayabilir. Bununla beraber kirletici, toprak kurtları veya bitkiler tarafından alınarak yüzeye getirildikten sonra maruziyet kazanabilir. Çok sayıda maruziyet yolu vardır; deri, ağız (gıda ve yalama), solunum, solungaç ve nadiren injeksiyon.