A toxikológia a vegyi anyagok, különösen a mérgek tudományos vizsgálata az emberekre és más élőlényekre. A toxikológia a mérgek kimutatását és kezelését, valamint e vegyi anyagok szervezetre gyakorolt hatásait tanulmányozza.

Bár a mérgeket már a kilencedik század óta tanulmányozzák és írnak róluk, a modern toxikológia igazi eredete az 1800-as évek elejére nyúlik vissza, amikor egy Mathieu Orfila nevű férfi tudományos művet készített, melynek címe Traité desoisons: tires des règnes mineral, vegetal et animal; ou Toxicologie générale Orfila elemezte a méreg emberre gyakorolt hatását, és kidolgozott egy módszert az arzén jelenlétének kimutatására a gyilkosság áldozataiban. Könyve az általa kidolgozott technikákat tárgyalja, és hamarosan általánosan használt útmutatóvá vált olyan gyilkossági ügyekben, amelyekben a nyomozók méreg használatára gyanakodtak.

Az egyik első ügy, amelyben Orfila felfedezéseit felhasználták, 1840-ben történt, amikor Marie LaFarge-ot megvádolták férje megmérgezésével. Amikor a nyomozók nem találtak arzénnyomokat a holttestben, Orfilát hívták, hogy személyesen végezzen el néhány vizsgálatot. Ő megtalálta a vád által keresett bizonyítékot, és LaFarge-ot bűnösnek találták gyilkosságban.

A toxikológia elsődleges tanulmányozása a minden helyzetben alkalmazott méreg adagolásával foglalkozik. Szinte minden anyagnak megvan a lehetősége, hogy megfelelő körülmények között mérgező legyen, de az, hogy veszélyessé válik-e vagy sem, a méreg mennyiségétől függ. A toxikológia egyik első jelentős szakértője, egy Paracelsus néven ismert ember dolgozta ki ezt a koncepciót, és megalkotta a jól ismert mondást, amely szerintEgyszerűen fogalmazva, az adagolás az elsődleges meghatározó tényező abban, hogy egy anyag mérgező-e vagy sem, és hogy mennyire káros egy élő szervezetre.

A modern toxikológusok gyakran dolgoznak együtt a halottkémekkel vagy orvosszakértőkkel, amikor egy feltételezett mérgezett áldozat boncolását végzik. A toxikológusok különböző célokra drogtesztelési szolgáltatásokat is nyújtanak, például annak megállapítására, hogy egy álláskereső használ-e illegális anyagokat, vagy hogy egy sportoló szteroidokat használ-e teljesítményének fokozására. Munkájuk egyedülálló betekintést nyújt az emberben található vegyi anyagokba.vagy bármely más élőlényt, valamint a vegyi anyagok gazdatestre gyakorolt hatásait.