Σημαντικές πηγές διοξινών περιλαμβάνουν την ανεξέλεγκτη καύση άχρηστων υλικών, βιομηχανικές διεργασίες και φυσικά γεγονότα όπως ηφαιστειακές εκρήξεις. Οι κύριες πηγές μπορεί να διαφέρουν σημαντικά ανά περιοχή. Στην Ευρωπαϊκή Ένωση, για παράδειγμα, η αυστηρή νομοθεσία για τη ρύπανση περιορίζει τις βιομηχανικές πηγές, ενώ ορισμένες αναπτυσσόμενες χώρες έχουν πιο χαλαρούς νόμους και τα εργοστάσιά τους παράγουν μεγάλους αριθμούς διοξινών. Αυτοί οι αριθμοί αλλάζουν επίσης με την πάροδο του χρόνου ως απάντηση στις ρυθμίσεις και τις μεταβαλλόμενες βιομηχανικές διαδικασίες. Οι πιο πρόσφατες πληροφορίες για μια δεδομένη χώρα ενδέχεται να είναι διαθέσιμες μέσω μιας περιβαλλοντικής υπηρεσίας όπως η Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος (EPA) στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Οι διοξίνες είναι χημικές ενώσεις που είναι γνωστό ότι είναι επικίνδυνες για την υγεία του ανθρώπου και του περιβάλλοντος. Συχνά παράγονται ως υποπροϊόν της καύσης, αλλά μπορούν επίσης να προκύψουν κατά τη διάρκεια ορισμένων χημικών διεργασιών. Μέρος της λεγόμενης «βρώμικης ντουζίνας» των ρύπων, ο αριθμός τους παρακολουθείται στενά παγκοσμίως λόγω των σημαντικών επιβλαβών επιπτώσεών τους στην υγεία. Οι κυβερνητικές υπηρεσίες που ασχολούνται με την υγεία και τη ρύπανση παρακολουθούν τις συγκεντρώσεις και εργάζονται για την ανάπτυξη καλύτερων ελέγχων της ρύπανσης για τον περιορισμό της ρύπανσης από διοξίνες.
Για μεγάλο μέρος του 20ου αιώνα, οι βιομηχανικές διεργασίες ήταν οι κύριες πηγές διοξινών, συμπεριλαμβανομένης της άλεσης χαρτιού, της αποτέφρωσης βιομηχανικών αποβλήτων, της χημικής παραγωγής, της τήξης και της διύλισης. Σε απάντηση στα αυξανόμενα επίπεδα διοξίνης που σχετίζονται με τέτοιες δραστηριότητες, οι κυβερνητικές υπηρεσίες σε πολλά έθνη άρχισαν να καταπολεμούν τη βιομηχανική ρύπανση. Το αποτέλεσμα ήταν μια σημαντική μείωση των εκπομπών διοξινών από αυτές τις πηγές. Οι εταιρείες χρησιμοποιούν μια ποικιλία ελέγχων της ρύπανσης για να περιορίσουν τη συνολική παραγωγή και να ελέγξουν τις διοξίνες τους για να αποτρέψουν τη μόλυνση.
Η καύση των απορριμμάτων σε μη ελεγχόμενους χώρους, όπως οι σωροί καύσης και οι κάδοι απορριμμάτων στην πίσω αυλή είναι μια σημαντική πηγή διοξινών. Οι στρατιωτικοί χρησιμοποιούν επίσης βαρέλια καύσης για την απόρριψη των απορριμμάτων ενώ βρίσκονται στο χωράφι, και αυτά μπορούν να αυξήσουν το χημικό φορτίο. Οι φυσικές διεργασίες όπως οι δασικές πυρκαγιές και τα ηφαίστεια είναι επίσης πηγές διοξινών. Αυτές δεν είναι ελεγχόμενες όπως οι βιομηχανικές διεργασίες, και επομένως η παραγωγή ρύπανσης ως ποσοστό των συνολικών πηγών διοξινών αυξήθηκε όταν η βιομηχανική ρύπανση άρχισε να μειώνεται.
Η πιο κοινή πηγή έκθεσης σε διοξίνες για τα μέλη του ευρύτερου κοινού είναι τα μολυσμένα τρόφιμα. Η προσεκτική ρύθμιση της παροχής τροφίμων μαζί με τακτικές δοκιμές μπορεί να μειώσει αλλά όχι να εξαλείψει τους κινδύνους. Ορισμένα επαγγέλματα αυξάνουν τον κίνδυνο έκθεσης επειδή οι άνθρωποι εκτίθενται σε πηγές διοξινών όπως βιομηχανικές διεργασίες που παράγουν πάντα τουλάχιστον μερικές από αυτές τις ενώσεις, ακόμη και με ελέγχους ρύπανσης. Υπάρχουν επίσης δεξαμενές μόλυνσης από διοξίνες από τις εποχές που αυτές οι ενώσεις παράγονταν ευρέως που μπορεί να αποτελέσουν σημαντική πηγή σε ορισμένες περιοχές.