环境污染对人体健康的影响是极其复杂的。以环境污染中最常见的化学污染物而言，其在人体内的转归（图4-3）大致可概括如下：
1．毒物的侵入和吸收
毒物主要经呼吸道和消化道侵入人体，也可经皮肤或其他途径侵入。
空气中的气态毒物或悬浮的颗粒物质，经呼吸道进入人体。从鼻咽腔至肺泡，整个呼吸道各部分，由于结构不同，对毒物的吸收也不同。愈入深部，面积愈大，停留时间愈长，呼吸量愈大。肺部富有毛细血管，人肺泡总面积达90平方米。毒物由肺部吸收速度极快，仅次于静脉注射，环境毒物能否随空气进入肺泡，这和它的颗粒大小及水溶性有关。能达到肺泡的颗粒物质，其直径一般不超过3微米，而直径大于10微米的颗粒物质，大部分被粘附在呼吸道、气管和支气粘膜管上。水溶性较大的气态毒物，如氯气、二氧化硫，为上呼吸道粘膜所溶解而刺激上呼吸道，极少进入肺泡。而水溶性较小的气态毒物，如二氧化氮，则绝大部分能达到肺泡。
水和土壤中的有毒物质，主要是通过饮用水和食物经消化道被人体吸收。整个消化道都有吸收作用，但以小肠较为重要。
2．毒物的分布和蓄积
毒物经上述途径吸收后，由血液分布到人体各组织，不同的毒物在人体各组织的分布情况不同。毒物长期隐藏在组织内，其量又可逐渐积累，这种现象叫做蓄积。如铅蓄积在骨内，DDT蓄积在脂肪组织内。蓄积在某些情况下（如毒物蓄积部位不同）具有某种保护作用，但同时仍是一种潜在的危险。
除很少一部分水溶性强、分子量极小的毒物可以原形被排出外，绝大部分毒物都要经过某些酶的代谢（或转化），从而改变其毒性，增强其水溶性而易于排泄。毒物在体内的这种代谢转化过程，叫生物转化作用。肝脏、肾脏、胃肠等器官对各种毒物都有生物转化功能，其中以肝脏最为重要。毒物在体内的代谢过程可分为两步；第一步是氧化还原和水解，这一代谢过程主要与混合功能氧化酶系有关，它具有多种外源性物质（包括化学致癌物、药物、杀虫剂）和内源性物质（激素、脂肪酸）的催化作用，能使这些物质羟化、去甲基化、脱氨基化、氧化等等，所以又称非特异性药物代谢酶系，第二步是结合反应，一般通过一步或两步反应，原属活性的物质就可能转化为惰性物质而起解毒作用，但也有惰性物质转化为活性物质而增加其毒性的，如农药1605在体内氧化成1600，其毒性就增大。
4．毒物的排泄
各种毒物在体内经生物转化后排出体外。排泄途径主要有肾脏、消化道和呼吸道。少量可随汗液、乳汁、唾液等各种分泌液排出。也有的在皮肤的新陈代谢过程中到达毛发而离开机体。能够通过胎盘进入胎儿血液的毒物，可以影响胎儿的发育和产生先天性中毒及畸胎。毒物在排出过程中，可在排出的器官造成继发性损害，成为中毒表现的一部分。
机体除了通过上述蓄积、代谢和排泄的三种方式来改变毒物的毒性外，机体还有一系列的适应和耐受机制。一般说来，机体对毒物的反应，大致有四个阶段：机能失调的初期阶段；生理性适应阶段；有代偿机能的亚临床变化阶段；丧失代偿机能的病态阶段。如在接触高浓度有机磷农药时，当血液胆硷酯酶活性稍低于机体的代偿功能时，可能不出现症状；当血液胆硷酯酶活性下降到均值（在一般情况下，以健康人胆硷酯酶活性平均值作为100％）时，常可很快出现轻度中毒症状，降到均值30—40％时，症状就相当严重，甚至引起死亡。而长期少量接触有机磷农药所引起的慢性中毒，使体内胆硷酯酶活性下降的程度与中毒症状间往往不成比例，有时胆硷酯酶活性虽仅为均值的5％，但却无任何症状。而且，当某毒物污染环境作用于人群时，并不是所有的人都同样的出现毒性反应、发病或者死亡，而是出现一种“金字塔”式的分布（图4-4），这主要是与个体对有害因素的敏感性不同有关。作为环境医学的一项重要任务，就是早发现亚临床期生理、生化的变化和保护敏感人群。
五、影响环境污染物对人体作用的因素
环境污染对人体的危害性质和程度，主要取决于以下一些因素。
环境污染物能否对人体产生危害及其危害的程度，主要取决于污染物进入人体的“剂量。以化学性污染为例，剂量和反应的关系有以下几种情况。
1）非必需元素、有毒元素或生物体内尚未检出的某些元素 由环境污染而进入人体的剂量达到一定程度，即可引起异常反应，甚至进一步发展成疾病。对于这一类元素主要是研究制订其最高容许限量的问题（环境中的最高容许浓度，人体的最高容许负荷量等）。如图4-5表明的甲基汞中毒症状发生率与进入人体总负荷量的关系。
2）对于人体必需的元素 人体必需的元素其剂量与反应的关系则较为复杂。一方面，环境中这种必需元素的含量过少，不能满足人体的生理需要时，会使人体的某些功能发生障碍，形成一系列病理变化；另一方面，如果由于某种原因，使环境中这类元素的含量增加过多，也会作用于人体，引起程度不同的中毒性病变。现以氟为例说明这种关系：饮水中含氟量如在2 ppm以上，则斑釉齿的发病率升高，如含氟量达 8ppm，则可造成地方性氟病（慢性氟中毒）的流行；但如饮水中含氟量在 0.5 ppm以下，则龋齿的发病率显著升高（图 4-6）。因此，对这类元素不仅要研究环境中最高容许浓度，而且还要研究最低供应量的问题。
2．作用时间
很多环境污染物具有蓄积性，只有在体内蓄积达到中毒阈值时，才会产生危害。因此，随着作用时间的延长，毒物的蓄积量将加大。污染物在体内的蓄积是受摄入量、污染物的生物半衰期（即污染物在生物体内浓度减低一半所需的时间）和作用时间三个因素影响的。
3．多种因素的联合作用
环境污染物常常不是单一的，而是经常与其他物理、化学因素同时作用于人体的，因此，必须考虑这些因素的联合作用和综合影响。如，锌能拮抗铅对δ-氨基乙酰丙酸脱氢酶（ALA-D）的抑制作用，拮抗镉对肾小管的损害；而一氧化碳与硫化氢则可相互促进中毒的发展。因此，我们应当认真考察多种因素同时存在时对人体的综合影响。
人的健康状况、生理状态、遗传因素等，均可影响人体对环境异常变化的反应强度和性质。人体的健康状态、是否患有其他疾病等因素，对机体的反应也有直接影响，如1952年伦敦烟雾事件的一周内比前一年同期多死亡的4000人中，80％是原来就患有心肺疾患的人。其他如不同性别、年龄等因素的影响也不容忽视。