（一）化学结构

　　化学结构决定外源化学物将会发生的代谢转化的类型及可能干扰的生化过程。化学结构与其毒性之间有一定规律。

　　1.碳原子数　直链饱和烃从丙烷（甲烷和乙烷是惰性气体）起，随着碳原子数增多，3～9，麻醉作用增强；但达到9个碳原子之后，反而减弱。

　　2.取代基团　烷烃类的氢被卤素取代后毒性增强，取代得越多，毒性越大。如CCl4>CHCl3>CH2Cl2>CH3Cl.

　　3.异构体与立体异构　苯并[a]芘生物活化形成相应的7，8-二氢二醇-9，10-环氧化物，分子中存在四个手性中心（碳原子7，8，9，和10），可造成4个同分异构物。其中7R，8S，9S，10R的（＋）-反镜像物诱变性和致癌性最高。羟基和环氧化物是反式（反镜像物），R右旋，S左旋，“＋”偏振光右转，“－”偏振光左转。

　　（二）理化性质

　　1.溶解度　脂溶性高者较易透过生物膜，排泄困难，易发挥毒性。另一方面，同系化合物中，水溶性好的在体液中溶解多，毒性也大。如As2O3（砒霜）＞As2S3（雄黄，水溶性小）。

　　2.解离度　外源化学物的pKa值。弱酸性、弱碱性有机化合物，只有在pH条件适宜，维持非离子态时，才易于吸收。

　　3.挥发度和蒸气压　在常温下易于挥发的外源化学物，容易形成较大蒸气压而迅速经呼吸道吸收。

　　苯与苯乙烯LD50值相似，即其绝对毒性相当，但挥发度不同，实际毒性苯＞苯乙烯。

　　4.分散度　烟、雾、粉尘等气溶胶物质分散度越大，颗粒越小，比表面积越大，生物活性也越强。

　　（三）杂质

　　某些杂质的毒性比本体物质还大，可明显影响受试物质的毒性。如除草剂2，4，5-T中混有的TCDD，TCDD对雌性大鼠的经口LD50为2，4，5 -T万分之一，胚胎毒性仅为400万分之一。2，4，5-T的胚胎毒性是由TCDD所致，而与2，4，5-T本身无关。