环境毒理学（environmental toxicology）是利用毒理学方法研究环境，特别是空气、水和土壤中已存在或即将进入的有毒化学物质及其在环境中的转化产物，对人体健康的有害影响及其作用规律的一门科学。它既是环境科学（environmental sciences）和生态毒理学（ec-otoxicology）的重要组成部分，也是目前毒理学中的一个发展迅速的分支学科。
环境毒理学是近年来人类在保护和改造环境的过程中，新兴的环境科学与毒理学孕育出来的一门新的科学，它的产生与毒理学密切相关。
毒理学是一门既古老而又年轻的科学，在古代中国的医学书籍中，就有很多对毒物的描述与认识。我国最早的一部药物学专著《神农本草经》，将药物按其功用分为上品、中品和下品三类。上品药120种，当时认为是无毒而可久服的药物；中品药120种，是防治一般疾病的药物；下品药120种，多半是有毒的药物。证明我们的祖先对环境中的有害因素早有认识。又如，610年隋代巢元方著的《诸病源候论》，752年唐代王焘的《外台秘要》等古代医书中均注意了有毒物质的毒性，宋代宋慈著《洗冤集录》（1247年）中记载了服毒、解毒和验毒方法。明代医学家李时珍在他的不朽名著《本草纲目》（1590年）中对许多毒物均有记载，并曾对生产中接触铅的危害亦作了详细的描述：“铅生山穴石间……其气毒人，若连月不出，则皮肤萎黄、腹胀不能食，多致病而死。”除早在《神农本草经》中就有汞的记载外，至1637年明代宋应星在《天工开物》中也介绍了职业性汞中毒等的预防方法。
现代毒理学始于西班牙医学家Orfila（1787～1853），他提出了毒理学这门科学的定义，并把当时认为有毒的物质用数千只狗进行实验，系统地观察化学物质与生物体间的关系。但在以后的一百多年中毒理学的研究都是作为药理学的一部分进行的，而且多数毒理学的研究是描述性的，主要依靠形态学的变化进行判断。
2.世纪50年代以来，由于环境污染事件，尤其是八大公害事件的发生，引起人们对一些环境化学物如汞、镉和二氧化硫（SO 2 ）等对健康危害的关注。但是大多数科学家仍然没有充分认识到科学技术的发展所带来的负面影响，对环境化学污染物的危害只停留在局部的、个别化学物对人体中毒作用的研究和预防阶段，对环境污染及其危害还没有足够的认识。
由此可知，20 世纪 50 年代是环境毒理学产生的萌芽期。《寂静的春天》（Carson，1962）的出版，使人们充分认识到环境污染的广泛性及环境污染物对人群和生态环境危害的严重性，这期间，医学家和生物学家对杀虫剂、重金属等环境污染物危害人体健康和危害野生生物的问题开始进行大量研究。极大地推动了毒理学科的发展，此后，在美国相关研究所和大学相继成立了环境健康科学研究室和环境毒理学系。
由此可知，环境毒理学作为一个独立的学科产生于20世纪60年代，作为新兴的边缘学科，它和很多领域有交叉性。它既是环境科学和预防医学的一个重要组成部分，又是毒理学的一个分支学科。它运用毒理学的基本原理，借助环境科学、生命科学和预防医学的发展而发展。与环境毒理学类似，生态毒理学也是研究环境污染物对生物有机体的影响的科学，但其侧重于研究环境污染物对生态系统及其人类以外的生物组成部分的影响。现代环境毒理学可以说包括经典环境毒理学和生态毒理学两方面的内容，其实验对象包括啮齿类动物、鸟类、鱼类等生态系统的组成成分。
事实上，对环境污染物的人体暴露评价也需要了解食物链上其他物种的暴露情况。化学污染物通过食物链的传递在不同营养层次生物产生的效应是环境毒理学研究的焦点之一。因此，现代环境毒理学和生态毒理学研究的区别日益模糊。
近年来，随着环境科学、生命科学的飞速发展，人们对环境毒理学的认识也逐渐加深。环境毒理学作为一门学科日渐成熟，在环境污染物的健康危险度评价和管理中起着越来越重要的作用。