化學性危害可以視為毒素，分天然存在毒素及人為毒素兩種。天然毒素是一些存在在食物本身當中的毒素，例如某些菇類、茄類及豆類的天然毒素。其中一種常見的有毒磨菇為毒鵝膏菌 (右圖)，又稱死亡帽。它所含有的毒素 - 鵝膏覃鹼 (α-Amanitin)在進食後 12-24 小時內會令進食者出現嚴重食物中毒徵狀與及內臟受損，半數人更會死亡。 動物中如某些魚類亦會有毒素。珊瑚魚會因進食而積聚雪卡毒素(ciguatera)，人類進食後半小時至4小時會出現食物中毒徵狀與及麻痺及呼吸困難，24小時內會引致死亡。而一些肉色深的魚類例如吞拿魚或沙甸魚等，在室溫存放下會產生及積聚毒素 - 組胺毒素 (histamine)。進食後數分鐘便會出現食物中毒徵狀及口腔灼熱，皮膚出疹等。而最終亦會導致死亡。

而人為毒素的種類繁多，包括動物中的殘留抗生素，蔬果中的殘留農藥，水土中的工業污染，不當的食物色素、防腐劑與及食品製作處所使用的清潔劑等 (詳情請參閱附表四)。而食品或食品附加劑引致的食物敏感反應如果仁敏感反應亦是一種化學性危害，但並不屬於食物中毒。毒素透過污染而進入食物當中， 並直接構成食物中毒。所以要防止化學性危害， 便要針對污染這個過程作出適當控制。