Kemijsko onečišćenje predstavlja čitav niz opasnosti za ljude i divlje životinje. Otrovno izlijevanje kemikalija može prouzročiti trenutnu, kratkoročnu devastaciju okoliša i svih koji su izloženi tim tvarima. Međutim, mnogo su podmukliji dugoročni učinci kemijskog onečišćenja, koje mogu naštetiti onima daleko od početnog izvora onečišćenja i tijekom mnogo dužeg razdoblja.
Izravni zdravstveni učinci
Kad god otrovne kemikalije izlaze u okoliš, mogu predstavljati neposrednu prijetnju zdravlju i životu. Mnogo različitih vrsta tvari može biti otrovno u dovoljno velikim dozama, pa veliko izlijevanje ili curenje može ubiti ili ozlijediti velik broj ljudi. Jedan od najzloglasnijih primjera velikog curenja kemikalija dogodio se u Bhopalu u Indiji 1984. godine, kada je 40 tona plin metil izocijanat procurio iz postrojenja za pesticide, pokrivajući obližnji grad i usmrtivši više od 3.800 narod.
Bioakumulacija i toksičnost
Sva curenja kemikalija nemaju trenutne učinke. Međutim, čak i kada se izloženost dogodi na preniskoj razini da bi mogla nanijeti veću štetu ili smrt, kemikalija se može zadržati u tjelesnim tekućinama i tkivima i vremenom se nakupiti. Taj se proces naziva bioakumulacija, a određene su tvari sklone skupljanju u tijelu i dugotrajnoj šteti. Teški metali, poput žive, zloglasni su bioakumulatori i mogu se uspinjati prema prehrambenom lancu. Riba može stvoriti živu u svom tijelu, a ta kontaminacija može preći na bilo koju životinju ili čovjeka koji jedu ribu. Jednom kada razine postanu toksične, mogu dovesti do kroničnih zdravstvenih problema i genetske štete.
Onečišćenje tla
Kemijska izlijevanja na tlu povezana su s kratkoročnim i dugoročnim opasnostima. Svatko u neposrednom području onečišćenja u trenutku kada se dogodi može trpjeti učinke izloženosti, ali nakon što se kemikalija upije u tlo, biljke na tom području mogu je apsorbirati tijekom normalnog rasta postupak. Na taj način, izlijevanje kemikalija u blizini plodne zemlje moglo bi kontaminirati usjeve i proširiti onečišćenje kroz svakoga tko ih konzumira.
Kontaminacija vodostaja
Druga dugoročna opasnost od kemijskog onečišćenja je onečišćenje vodostaja. Ako se kemikalije upije kroz tlo i uđu u podzemne vodonosne slojeve, prirodno kretanje vode kroz podvodni sloj može ih proširiti na izuzetno velikom području. Nadalje, budući da se voda kroz te podzemne sustave polako kreće, istinski učinci kemikalije izlijevanje može ostati neotkriveno neko vrijeme i može biti vrlo teško jednom se vratiti do izvora otkrio. Iz tog razloga Agencija za zaštitu okoliša održava svoj program Superfund za identificiranje, izoliranje i čišćenje toksičnih mjesta prije nego što se kontaminacija proširi cijelom regijom.