環境毒理學是利用毒理學方法，研究
環境污染物對人體健康的影響及其機理的學科。它是環境醫學的一個組成部分，也是毒理學的一個分支。
環境毒理學主要通過
動物實驗來研究環境污染物的毒作用。環境污染物對機體的作用一般有接觸劑量較小；長時間內反復接觸甚至終生接觸；多種環境污染物同時作用于機體；接觸的人群既有青少年和成年人，又有老幼病弱，易感性差異極大等特點。
環境毒理學的任務主要有三項：研究環境污染物及其在環境中的降解和轉化產物，對機體造成的損害和作用機理；探索環境污染物對人體健康損害的早期觀察指標，即用最靈敏的探測手段，找出環境污染物作用于機體后最初出現的生物學變化；定量評定有毒環境污染物對機體的影響，確定其劑量與效應或劑量一反應關系，為制定環境衛生
標準提供依據。
環境毒理學主要研究環境污染物及其在環境中的降解和轉化產物在動植物體內的吸收、分布、排泄等生物轉運過程，和代謝轉化等生物轉化過程，闡明環境污染物對人體毒作用的發生、發展和消除的各種條件和機理。
環境污染物對機體毒作用的評定，主要是通過以下幾種動物實驗方法進行的：
急性毒性試驗：其目的是探明環境污染物與機體作短時間接觸后所引起的損害作用，找出污染物的作用途徑、劑量與效應的關系，并為進行各種動物實驗提供設計依據。一般用半數致死量、半數致死濃度或半數有效量來表示急性毒作用的程度。
亞急性毒性試驗：研究環境污染物反復多次作用于機體引起的損害。通過這種試驗，可以初步估計環境污染物的最大無作用劑量和中毒閾劑量，了解有無蓄積作用，確定作用的靶器官，并為設計慢性毒性試驗提供依據。
慢性毒性試驗：探查低劑量環境污染物長期作用于機體所引起的損害，確定一種環境污染物對機體的最大無作用劑量和中毒閾劑量，為制訂環境衛生標準提供依據。
為了探明環境污染物對機體是否有蓄積毒作用，致畸、致突變、致癌等作用，隨著毒理學的不斷進展，人們又建立了蓄積試驗、致突變試驗、致畸試驗和致癌試驗等特殊的試驗方法。
環境毒理學的研究主要以
動物實驗研究為主，觀察實驗動物通過各種方式和途徑，接觸不同劑量的環境污染物后出現的各種生物學變化。實驗動物一般為哺乳動物，也可利用其他的脊椎動物、昆蟲以及微生物和動物
細胞株等。
用動物實驗來觀察環境污染物對機體的毒作用，條件容易控制，結果明確，便于分析，是評定環境污染物毒作用的基本方法。但動物與人畢竟有差異，動物實驗的結果，不能直接應用于人。因此，一種環境污染物經過系統的動物毒性試驗后，還必須結合環境流行病學對人群的調查研究結果進行綜合分析，才能作出比較全面和正確的估價。
隨著人類對環境污染物認識的不斷深入，環境毒理學將在多個方向發展，其中主要是探討多種環境污染物同時對機體產生的相加、協同或拮抗等聯合作用；深入研究環境污染物在環境中的降解和轉化產物以及各種環境污染物在環境因素影響下，相互反應形成的各種轉化產物所引起的生物學變化；一步研究致畸作用的機理，完善致突變作用的試驗方法，找出致癌作用與致突變作用的確切關系；深入研究環境污染物對動物神經功能、行為表現以及免疫機能的早期敏感指標；深入研究環境污染物的化學結構同它們的毒性作用的性質和強度的密切關系，以便根據化學結構，作出毒性的估計，減少動物毒性試驗，并為合成某些低毒化合物提供依據。