化学性污染包括重金属、农药、环境激素、电子废弃物和废旧电池、持久性有机物和二恶英等。我们对重金属污染与健康将有专门篇幅，电子废弃物和废旧电池也将列入固体废物中讨论，这里主要对其他化学性污染进行介绍。
广义上的农药包括杀虫剂和杀菌剂。最早揭露农药对自然与环境的危害的是美国科学家卡逊，作为世界环保运动的先行者，在其风靡全球环境界长达几十年的著作《寂静的春天》中，首次揭露了DDT等有机氯农药不仅对害虫有杀伤作用，同时对害虫的天敌及传粉昆虫等益虫、益鸟有杀伤作用，因而打乱了生物界的平衡，引起新害虫的猖獗。此后随着农药的继续大量使用，农药环境污染事故的突发性、地域的不确定性以及危害的严重性逐渐为人们所认识，少用农药和推广使用低毒、低残留农药成为人们共识。
环境激素类污染物又称环境荷尔蒙或内分泌干扰物质，目前约有70种左右，这一污染来源于空气、水体和食物等多种介质，可谓五花八门：各种农药、除草剂的挥发流失;各色染料、芳香剂、涂料、除污剂、洗涤剂、表面活性剂的使用;各种塑料制品、食品、药物、化妆品中添加剂的释放、扩散，均存在环境激素的污染。此外动植物性激素的分泌、挥发，垃圾焚烧中产生的二恶英类物质，均是环境激素类的主要来源。这类污染物对人体和动物体的正常激素功能施加影响，能导致各种生物生殖功能下降、生殖器肿瘤、免疫力降低。现代都市人日益倦于生儿育女，除了生存压力外，环绕我们周边的各类用品长期散发的环境激素类物质无疑充当了影子杀手的作用。由于环境类污染物具有持久性、潜伏性、广域性和综合效应性，缓解其对人类健康的危害，关键在于减少对化学类物质的依赖，从生活方式上向自然回归。
持久性有机物是指在环境中具有难降解性、较强亲脂性和生物毒性，可以在食物链生物体中富集并通过蒸发—冷凝等过程远距离传输的有机化合物，具有环境持久性、生物累积性、长途迁移性和高急性毒性等特征，对人体健康的危害主要是免疫系统、内分泌系统、生殖系统并引发癌症。联合国环境规划署《关于持久性有机物的斯德哥尔摩公约》规定削减和淘汰的持久性有机物分三类12种：一是氯丹、DDT等8种杀虫剂类;二是六氯苯、多氯联苯等工业化学品;三是二恶英和呋喃等副产物。
提到二恶英，人们更多想到的是城市固体废物的焚烧，其实二恶英不仅来自垃圾焚烧，其他如金属冶炼、纸浆加氯漂白、木材防腐处理等许多生产生活过程中也有二恶英的产生。垃圾堆存和自燃中也会产生二恶英，而经过科学的工艺设计和严格环境管理的垃圾焚烧发电，反倒成为垃圾处理的最佳选择之一。