毒物对人体的作用可分为局部作用和全身作用。例如皮肤被有些毒物污染后，一般说来首先引起局部作用，表现为局部刺激或过敏反应；经胃肠道和呼吸道吸收的毒物，主要引起全身作用。但两者并非孤立存在，首先引起局部作用的毒物，吸收后可引起全身性中毒。同样，主要引起全身作用的一些毒物，亦可出现局部皮肤损害。

长期接触某些毒物可对人体产生远期影响，如致突变作用、致畸作用和致癌作用。当妇女在孕期接触某些化学毒物时，毒物可以通过胎盘影响胎儿的发育，引起胎儿畸形、智力发育不良、流产或死胎等。现在已报道的对动物致畸的化学毒物有500多种， 导致人体致畸物有十多种，如二硫化碳、乙醇、汞和多溴联苯等。还有些毒物可使人群中肿瘤的发病率增高，这种化学物质被称为化学致癌物。国际上现已明确的化学致癌物，大致可分为三类：一类是人体致癌物，有充分的流行病学证据和可靠的动物实验资料，如砷、苯、氯乙烯、联苯胺、铬酸盐和重铬酸盐等三十余种；第二类是可疑人体致癌物，有个别人体致癌的病例而未经流行病学肯定，但动物资料证实致癌，如环磷酰胺、丙烯脂等；第三类是动物致癌物，仅在实验动物中获得阳性结果而缺乏人群致癌资料。某些化学物质还具有促进肿瘤生长的能力，称为促癌物。

根据毒物对人体的作用特点，可分为神经毒物、肝脏毒物、遗传毒物、刺激性毒物及窒息性毒物等。这些毒物可选择性地损害某个器官或引起某一毒性反应，例如，神经毒物中毒时，突出的表现是出现神经系统的中毒症状。由于接触毒物的浓度和作用的方式不同，对人体所造成损害有所不同。例如，短期大量接触苯蒸汽，可引起急性中毒，主要表现为中枢神经损害，出现麻醉、昏迷，严重者可因呼吸抑制而死亡。长期小量接触苯蒸汽，可引起慢性中毒，主要损害血液系统，可引起白细胞、血小板减少、贫血，严重者发生再生障碍性贫血。铅可以引起多个系统和器官的损害，如中枢神经系统和周围神经、血液系统、肝肾、胃肠道等损害。汞、锰可引起中枢神经系统损害；氯乙烯可致肝血管肉瘤。