Las personas están expuestas a las sustancias tóxicas a través de una gran variedad de vías directas como la ingestión de alimentos y agua contaminados, la respiración de aire contaminado, o el contacto con la piel. Otras vías son indirectas, como por ejemplo las exposiciones maternas, que dañan el feto. La exposición per se no necesariamente da como resultado un impacto adverso. El nivel del impacto depende de varios factores; un factor clave es la dosis. La exposición se define por la cantidad de una sustancia que alcanza a una persona, mientras la dosis es la cantidad absorbida realmente por el organismo. La temporización y la duración de la dosis, así como la cantidad absorbida, son importantes para determinar el impacto. En algunas sustancias tóxicas parece haber un nivel umbral por debajo del cual no se produce ningún efecto. Otras, por el contrario, pueden producir efectos en dosis mínimas.

Una complicación más en la conexión entre exposición y efecto es que la misma dosis no produce necesariamente el mismo efecto en dos personas diferentes. Como ocurre con las enfermedades infecciosas, algunas personas son más sensibles a los efectos dañinos de los contaminantes químicos o físicos que otras. Los niños tienen un riesgo especial, por una serie de razones, incluidos su rápido crecimiento, la cantidad de alimentos que ingieren en relación con su peso y la manera en la que están expuestos (céase cuadro 1.5). El feto es también especialmente sensible a una serie de agentes químicos, en particular en los primeros meses de desarrollo. Aparte de la edad, las características genéticas desempeñan un papel clave, lo mismo que el estado de salud general y el estado nutricional del individuo. Los niños con déficit de hierro y zinc, por ejemplo, absorben más plomo que los niños bien alimentados a exposiciones idénticas (Bowen y Hu, 1993).

Además, un producto químico dado puede tener una gran variedad de efectos dañinos, o de resultados finales, desde irritaciones menores hasta la muerte. Estos efectos pueden aparecer de manera inmediata (efectos agudos), como en el caso de los envenenamientos con plaguicidas, en varios años (efectos crónicos) o en las generaciones siguientes, como en el caso de los defectos de nacimiento. En el caso de algunos efectos, como ciertos cánceres, las vías y los mecanismos de acción son relativamente bien conocidos porque han sido ampliamente estudiados. En otros, como las sustancias que se cree que distorsionan el sistema endocrino, el conocimiento científico es, en el mejor de los casos, rudimentario.