Dioksīns apraksta nelielu bīstamu, toksisku ķīmisku vielu saimi, kas dabā sastopamas reti, bet parasti tiek ražotas kā citu materiālu blakusprodukti. Sintezēto pesticīdu palielināšanās 1960. gadu beigās vispirms pievērsa uzmanību dioksīna iespējamajai indīgajai ietekmei uz rūpnīcu darbiniekiem. Līdz brīdim, kad pētnieki saistīja dioksīnu ar vēzi, šīs ķīmiskās vielas bija noplūdušas un kļuvušas par daļu no plaši izplatītā vides piesārņojuma.
Ķīmiski dioksīna molekulā ir hlora atomi, kas konkrētos punktos ir saistīti ar skābekļa un oglekļa atomu pamatstruktūru. Varētu teikt, ka hlors saistās ar stratēģiski izvietotiem intervāliem, jo dažās to atrašanās vietās tiek iegūta mazāk toksiska ķīmiska viela nekā citās. Tomēr visas molekulas, kas ir sakārtotas šādā veidā, citādi pazīstamas kā trihlorfenoli, tiek sauktas par dioksīnu. Neapstrādātā veidā dioksīns izskatās kā bālgans kristāls, kas atgādina granulētu cukuru, taču atšķirībā no cukura tas nešķīst ūdenī. Tas ir taukos šķīstošs, tāpēc tas var izšķīst un uzglabāties cilvēka tauku nogulsnēs.
Neliels dioksīna daudzums dabiski atrodas augstā temperatūrā, piemēram, intensīvos meža ugunsgrēkos. Tomēr dioksīna daudzums vidē strauji pieauga, kad ķīmiķi 1960. gados uzsāka nākamo pesticīdu ražošanas laikmetu. Spēcīgi defolianti, piemēram, Agent Orange, radīja dioksīnu kā neparedzētu blakusproduktu. Sākumā tikai tiem rūpnīcu strādniekiem, kuri bija pakļauti augstam dioksīna līmenim, bija paaugstināts vēža līmenis.
Drīz vien valdības vides un veselības aģentūras sāka interesēties par briesmām dažādām populācijām un to iedarbības līmeņiem. Sākotnējie pētījumi bija vērsti uz augsta riska nodarbinātām grupām, piemēram, atkritumu sadedzināšanas iekārtām un herbicīdu ražotājiem, atklāja vispāratzītu vēža risku, lielāku sirds slimību, attīstības komplikāciju, diabēta, imūnsistēmas traucējumu un, iespējams, reproduktīvo funkciju traucējumu biežumu. Tomēr šī nelielā grupa norādīja uz iespējamām problēmām plašākā populācijā, kam ir pierādīts, ka tauku nogulsnēs ir zems dioksīna līmenis, parasti no piesārņotas pārtikas ēšanas.
Cik biologi zina, dioksīns bojā normālas fizioloģiskās funkcijas, atdarinot hormonu darbību. Tas nozīmē, ka dioksīns iekļūst šūnu sieniņās un maina DNS tā, ka DNS sūta neparedzamus ziņojumus. Šie ziņojumi izraisa izmaiņas fermentu un olbaltumvielu ražošanā, nevis to pareizu regulēšanu ar hormoniem. Zinātnieki vēl pilnībā neizprot saistību starp izmainītu DNS un tādām slimībām kā vēzis, taču viņi ir nobažījušies par dioksīna toksisko ietekmi pārtikas apgādē un atbalsta pētījumu turpināšanu.