Хемијско загађење представља читав низ опасности за људе и дивље животиње. Токсично изливање хемикалија може проузроковати тренутно, краткотрајно уништавање околине и свих који су изложени тим супстанцама. Међутим, много су подмуклији дугорочни ефекти хемијског загађења, који могу наштетити онима који су далеко од почетног извора контаминације и током много дужег периода.
Директни ефекти на здравље
Сваки пут када токсичне хемикалије излазе у животну средину, могу представљати непосредну опасност по здравље и живот. Много различитих врста супстанци може бити отровно у довољно великим дозама, па велико изливање или цурење може убити или повредити велики број људи. Један од најзлогласнијих примера великог цурења хемикалија догодио се у Бхопалу у Индији 1984. године, када је 40 тона плин метил изоцијанат исцурио из постројења за пестициде, покривајући оближњи град и усмртивши више од 3.800 људи.
Биоакумулација и токсичност
Нису сва цурења хемикалија непосредна дејства. Међутим, чак и када се излагање догоди на прениском нивоу да би могло нанети велику штету или смрт, хемикалија се може задржати у телесним течностима и ткивима и временом се накупити. Овај процес се назива биоакумулација, а одређене супстанце су склоне сакупљању у телу и дуготрајној штети. Тешки метали, као што је жива, злогласни су биоакумулатори и могу се успињати према прехрамбеном ланцу. Рибе могу створити живу у свом месу и та контаминација може прећи на било коју животињу или човека који једе рибу. Једном када нивои постану токсични, могу довести до хроничних здравствених проблема и генетске штете.
Загађење тла
Хемијска изливања на тлу повезана су и са краткорочним и са дугорочним опасностима. Свако у непосредној близини контаминације у тренутку када се догоди може трпети ефекте изложености, али када се хемикалија упије у тло, биљке у том подручју могу је апсорбовати током нормалног раста процес. На тај начин, изливање хемикалија у близини плодне земље могло би да контаминира усеве и прошири загађење преко било кога ко их конзумира.
Контаминација водостаја
Друга дугорочна опасност од хемијског загађења је загађење водостаја. Ако хемикалије упију земљу и уђу у подземне водоносне слојеве, природно кретање воде кроз подводни слој може их проширити на изузетно великом подручју. Даље, с обзиром да се вода тежи полако кроз ове подземне системе, прави су ефекти хемикалије изливање може остати неоткривено неко време и може бити врло тешко једном доћи до извора открио. Из тог разлога, Агенција за заштиту животне средине одржава свој програм Суперфунда за идентификацију, изолацију и чишћење токсичних места пре него што се контаминација прошири целом регијом.