Η χημική τοξικολογία είναι η μελέτη των επιδράσεων των χημικών ουσιών στους ζωντανούς οργανισμούς. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται στον ιατρικό τομέα, στη γεωργία και στη μελέτη της άγριας ζωής. Ο στόχος των μελετών χημικής τοξικολογίας περιλαμβάνει την εύρεση παρενεργειών ορισμένων χημικών ουσιών ή τοξινών κατά την κατάποση, τρόπους ανίχνευσης χημικών ουσιών στο σώμα και τρόπους αντιμετώπισης των δηλητηριάσεων όταν εμφανίζονται. Αυτό μπορεί να είναι ευεργετικό κατά την ανάπτυξη νέων προϊόντων ή φαρμάκων που περιλαμβάνουν τη χρήση διαφόρων χημικών ενώσεων, βοηθώντας τους ερευνητές να προσδιορίσουν ποιες ενώσεις είναι ασφαλείς για ανθρώπινη χρήση.
Η χρήση της χημικής τοξικολογίας στον ιατρικό τομέα αφορά συχνότερα τη θεραπεία της έκθεσης σε τοξίνες και την ανάπτυξη νέων φαρμάκων και θεραπειών. Τα περισσότερα φάρμακα που χρησιμοποιούνται στην παραδοσιακή ιατρική περιλαμβάνουν τη χρήση πολλαπλών χημικών ενώσεων. Αυτές οι χημικές ουσίες έχουν άμεση επίδραση στον οργανισμό, με αποτέλεσμα την αναστροφή της ασθένειας ή την ανακούφιση των συμπτωμάτων. Προτού αυτές οι ενώσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν ή να προστεθούν σε υπάρχουσες χημικές ουσίες που είναι γνωστό ότι είναι ασφαλείς, πρέπει να ελεγχθούν διεξοδικά και να εγκριθούν από την αρμόδια υπηρεσία. Για τον έλεγχο της ασφάλειας των φαρμάκων, γενικά πραγματοποιούνται κλινικές δοκιμές με πληρωμένους εθελοντές που συμφωνούν να λάβουν το φάρμακο για καθορισμένο χρονικό διάστημα.
Οι ίδιες μέθοδοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό ενός αντιδότου για τη δηλητηρίαση, καθώς μια χημική ουσία χρειάζεται συχνά για να εξουδετερώσει μια άλλη. Οι γιατροί μπορούν επίσης να κάνουν εξετάσεις σε άτομα που παρουσιάζουν σημάδια δηλητηρίασης μετά το θάνατό τους για να καθορίσουν ποιες τοξίνες φταίνε και τις ακριβείς επιπτώσεις που είχαν στο σώμα. Αυτό γίνεται με τη διενέργεια δοκιμών σε γνωστές τοξίνες και τη στένωση τους και με την ενδελεχή εξέταση οργάνων και άλλων συστημάτων για να σημειωθεί οποιαδήποτε απειλητική για τη ζωή βλάβη.
Η χημική τοξικολογία χρησιμοποιείται επίσης στη γεωργική βιομηχανία και στη βιομηχανία προστασίας του περιβάλλοντος. Οι δοκιμές πρέπει να ολοκληρώνονται σε χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται ως φυτοφάρμακα για την καλλιέργεια και σε εκείνες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για κοινούς οικιακούς σκοπούς. Αυτό συμβαίνει επειδή ίχνη χημικών ουσιών εξακολουθούν να παραμένουν στα φρούτα και τα λαχανικά μετά τη συγκομιδή και μπορεί να προκαλέσουν δυσμενείς επιπτώσεις σε όσους τα τρώνε. Τα οικιακά είδη, όπως τα καθαριστικά, πρέπει επίσης να ελέγχονται για πιθανές επιπτώσεις στο περιβάλλον.
Ενώ ορισμένες δοκιμές μπορούν να πραγματοποιηθούν σε εργαστήριο, άλλες παρενέργειες από τη χρήση χημικών ουσιών δεν παρατηρούνται μέχρι να σημειωθούν αρνητικές αντιδράσεις. Για παράδειγμα, ένα φυτοφάρμακο που χρησιμοποιείται ευρέως και θεωρείται ασφαλές μπορεί να πρέπει να ανακληθεί εάν οι άνθρωποι αρρωστήσουν. Αυτό περιλαμβάνει έναν άλλο τομέα της χημικής τοξικολογίας που μελετά τις επιπτώσεις που είχε η χημική ουσία στο άτομο ή στο περιβάλλον μετά την πρόκληση βλάβης.