다이옥신의 독성은 염소(Cl2) 생산 공장근로자들에게 염소성 여드름이라는 피부질환이 생기면서 처음 알려지게 되었다. 다이옥신을 섭취하였을 경우 초기 증상으로는 식욕감퇴, 메스꺼움 및 구토 증상이 나타날 수 있으며, 흡입하였을 경우 호흡곤란이 일어날 수 있다. 피부에 다이옥신 노출이 일어나게 되면 광범위한 염증이 나타날 수 있으며, 눈에 노출되면 염증, 심하면 화상까지도 유발될 수 있다.
다이옥신은 폐암, 간암, 임파선암, 혈액암, 유방암, 고환암 등의 암발생율을 높이는 1등급 발암물질임과 동시에 에스트로겐을 포함한 여러 호르몬 체계를 교란시키는 내분비계 교란물질이다. 뿐만 아니라 간과 신장을 손상시키고 당뇨, 갑상샘 질환을 유발하며 혈관손상을 일으켜 심장질환이나 손발 저림과 관련된 증상을 보이는 것으로 알려져 있다. 그 밖에 정자수 감소, 임신율 저하, 남성호르몬 감소 및 임신 중 노출 시 기형아를 유발시키는 것으로 알려져 있다.
