Ķīmiskā toksikoloģija ir pētījums par ķīmisko vielu ietekmi uz dzīviem organismiem. Tas var ietvert ķīmiskas vielas, ko izmanto medicīnas jomā, lauksaimniecībā un savvaļas dzīvnieku izpētē. Ķīmiskās toksikoloģijas pētījumu mērķis ietver noteiktu ķīmisko vielu vai toksīnu blakusparādību atrašanu, kad tās tiek norītas, veidus, kā noteikt ķīmiskās vielas organismā, un veidus, kā ārstēt saindēšanos, kad tās rodas. Tas var būt noderīgi, izstrādājot jaunus produktus vai medikamentus, kas ietver dažādu ķīmisku savienojumu izmantošanu, palīdzot pētniekiem noteikt, kuri savienojumi ir droši lietošanai cilvēkiem.
Ķīmiskās toksikoloģijas izmantošana medicīnas jomā visbiežāk attiecas uz toksīnu iedarbības ārstēšanu un jaunu medikamentu un ārstēšanas metožu izstrādi. Lielākā daļa tradicionālajā medicīnā izmantoto medikamentu ietver vairāku ķīmisku savienojumu izmantošanu. Šīm ķīmiskajām vielām ir tieša ietekme uz ķermeni, kā rezultātā slimība tiek novērsta vai simptomi tiek atviegloti. Pirms šos savienojumus var izmantot vai pievienot esošajām ķīmiskajām vielām, par kurām zināms, ka tās ir drošas, tās ir rūpīgi jāpārbauda un jāapstiprina atbilstošajai aģentūrai. Lai pārbaudītu narkotiku drošību, klīniskie pētījumi parasti tiek veikti, izmantojot apmaksātus brīvprātīgos, kuri piekrīt lietot zāles noteiktu laiku.
Tās pašas metodes var izmantot saindēšanās pretlīdzekļa noteikšanai, jo viena ķīmiska viela bieži vien ir nepieciešama, lai neitralizētu citu. Ārsti var arī veikt testus personām, kurām pēc nāves ir saindēšanās pazīmes, lai noteiktu, kādi toksīni ir vainojami, un precīzu to ietekmi uz ķermeni. To veic, veicot zināmu toksīnu testus un sašaurinot tos, kā arī rūpīgi apskatot orgānus un citas sistēmas, lai konstatētu dzīvībai bīstamus bojājumus.
Ķīmiskā toksikoloģija tiek izmantota arī lauksaimniecības un vides aizsardzības nozarēs. Testi jāpabeidz ar ķimikālijām, ko izmanto kā pesticīdus kultūraugu audzēšanai, un tām, kuras var izmantot kopīgām mājsaimniecības vajadzībām. Tas ir tāpēc, ka pēc ražas novākšanas uz augļiem un dārzeņiem joprojām paliek neliels daudzums ķimikāliju, kas var negatīvi ietekmēt tos ēdājus. Sadzīves priekšmeti, piemēram, tīrīšanas līdzekļi, arī jāpārbauda attiecībā uz iespējamo ietekmi uz vidi.
Lai gan dažus testus var veikt laboratorijā, citas ķīmisko vielu lietošanas blakusparādības netiek novērotas, kamēr nav konstatētas negatīvas reakcijas. Piemēram, ja cilvēki saslimst, var nākties atsaukt pesticīdu, ko plaši izmanto un uzskata par drošu. Tas attiecas uz citu ķīmiskās toksikoloģijas jomu, kas pēta ķīmiskās vielas ietekmi uz cilvēku vai vidi pēc bojājuma nodarīšanas.