Toksikologi er det videnskabelige studie af kemikalier, især giftstoffer, på mennesker og andre levende væsener. Det studerer påvisning og behandling af giftstoffer samt de virkninger, disse kemikalier har på kroppen.

Selvom man har studeret og skrevet om giftstoffer siden det niende århundrede, går den moderne toksikologis egentlige oprindelse tilbage til begyndelsen af 1800-tallet, hvor en mand ved navn Mathieu Orfila udgav et videnskabeligt værk med titlen Traité des poisons: tires des règnes mineral, vegetal et animal; ou Toxicologie générale Orfila analyserede giftens virkning på mennesker og skabte en metode til at påvise tilstedeværelsen af arsenik i mordofre. Hans bog beskrev de teknikker, han havde udviklet, og blev snart en almindeligt anvendt retningslinje for mordsager, hvor detektiverne mistænkte brugen af gift.

En af de første sager, der udnyttede Orfilas opdagelser, fandt sted i 1840, da Marie LaFarge blev anklaget for at have forgiftet sin mand. Da efterforskerne ikke kunne finde spor af arsenik i liget, tilkaldte de Orfila for personligt at foretage nogle tests. Han fandt de beviser, anklagemyndigheden ledte efter, og LaFarge blev fundet skyldig i mord.

Den primære undersøgelse af toksikologi vedrører doseringen af gift, der anvendes i enhver situation. Næsten ethvert stof har potentialet til at være giftigt under de rette omstændigheder, men om det bliver farligt eller ej, afhænger af mængden af gift, der er involveret. En af de første store eksperter inden for toksikologi, en mand kendt som Paracelsus, udtænkte dette koncept og skabte en velkendt maksime om, atKort sagt er doseringen den primære faktor, der afgør, om et stof er giftigt eller ej, og hvor skadeligt det vil være for en levende organisme.

Moderne toksikologer arbejder ofte sammen med retsmedicinere, når de udfører en obduktion på et formodet giftoffer. Toksikologer tilbyder også narkotikatest til forskellige formål, såsom at afgøre, om en jobansøger bruger ulovlige stoffer, eller om en atlet bruger steroider til at forbedre deres præstationer. Deres arbejde giver en unik indsigt i de kemikalier, der findes i et menneskeeller et andet levende væsen, og hvilke virkninger disse kemikalier har på deres vært.