Toksikoloogia määratlus on “mürkide teadus”. See uurib füüsikaliste mõjurite või kemikaalide vastandlikku mõju elusorganismidele. Kuna toksikoloogia on pidevalt arenev arstiteadus, on ka meie arusaam sellest teadusest. Teadmised mürgiste ainete kahjulikust mõjust organismile arenevad koos meditsiiniliste teadmistega.
Toksikoloogia sai alguse koopaelanikest. Jahipidamiseks ja sõjapidamiseks kasutasid nad mürgiseid taimeekstrakte. Läbi ajaloo on hemlocki, oopiumi, noolemürke ja teatud metalle kasutatud vaenlaste mürgitamiseks.
Kuulsate mürgituseohvrite hulka kuuluvad Claudius, Cleopatra ja Sokrates. Arvatakse, et toksikoloogia rajaja oli Hispaania arst Orifila. Ta demonstreeris mürkide mõju organitele ja nendega seotud koekahjustusi.
Ksenobiootikum on termin, mida kasutatakse kehasse sattunud võõrainete kirjeldamiseks. Sõna on võetud kreeka sõnast xeno, mis tähendab “võõras”. Ksenobiootikumid ei tekita mitte ainult toksilisi toimeid, vaid võivad tekitada ka kasulikke mõjusid, nagu ravimite puhul. Kui teatud toksiinide suured annused kehas võivad põhjustada surma, võivad väiksemad annused olla kahjutud või isegi kasulikud. Seda nimetatakse annuse-vastuse suhteks, mis on toksikoloogia põhikontseptsioon.
Mürgine aine võib olla bioloogilise, füüsikalise või keemilise vormiga. Keemilise toksiini näide on tsüaniid, samas kui bioloogiline toksiin võib olla madu mürk ja füüsiline toksiin võib olla kiirgus. Teadlasi, kes uurivad ja määravad toksikoloogia mõjusid, nimetatakse toksikoloogideks.
Toksilisuse tagajärjed on keerulised ja sellel on palju mõjutegureid. Toksiini annustamine on väga oluline. Näiteks mõned kemikaalid on oma olemuselt mürgised. Teised ei ole mürgised enne, kui need imenduvad ja kehas keemiliselt muutuvad. Paljud toksiinid mõjutavad ainult teatud organeid. Teised võivad pärast imendumist kahjustada kõiki kudesid või rakke, millega nad kokku puutuvad.
Toksikoloogia on samuti selektiivne. Toksiinid võivad kahjustada erinevaid liike. Antibiootikumid on inimestele praktiliselt mittetoksilised, kuid on valikuliselt toksilised mikroorganismidele. Insektitsiid on putukatele surmav toksiin, kuid loomadele suhteliselt mittetoksiline. Vanus on samuti väga oluline tegur toksiinide kahjuliku mõjuga organismile. Mõned toksiinid võivad väikelastele ja eakatele olla kahjulikumad kui täiskasvanutele.
Toksikoloogias on oluline tegur ka aine võime imenduda organismi. Peaaegu kogu alkohol imendub allaneelamisel kergesti. Arvatakse, et punases veinis leiduvatel toksiinidel on mõõdukal kasutamisel kasulikke külgi, kuid suurtes kogustes tarvitades võivad toksiinid muutuda kahjulikuks ja põhjustada alkoholimürgitust. Võite lõpuks vajada aspiriini toksilisi omadusi, et leevendada peavalu veini toksiliste mõjude tõttu.