พิษวิทยาคือการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับสารเคมี โดยเฉพาะสารพิษที่มีต่อมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ศึกษาการตรวจหาและการรักษาพิษ ตลอดจนผลกระทบที่สารเคมีเหล่านี้มีต่อร่างกาย

แม้ว่าพิษจะได้รับการศึกษาและเขียนเกี่ยวกับสารพิษตั้งแต่ศตวรรษที่ 9 แต่ต้นกำเนิดที่แท้จริงของพิษวิทยาสมัยใหม่กลับไปสู่ยุค ต้นปี 1800 เมื่อชายคนหนึ่งชื่อ Mathieu Orfila ได้ผลิตผลงานทางวิทยาศาสตร์ชื่อ Traité des toxics: tyres des règnes Mineral, vegetal et animal; ou Toxicologie générale . Orfila วิเคราะห์ผลกระทบของพิษต่อมนุษย์และสร้างวิธีการตรวจหาสารหนูในเหยื่อฆาตกรรม หนังสือของเขากล่าวถึงเทคนิคที่เขาคิดค้น และในไม่ช้าก็กลายเป็นแนวทางที่ใช้กันทั่วไปสำหรับคดีฆาตกรรมที่นักสืบสงสัยว่าใช้ยาพิษ

หนึ่งในคดีแรกๆ ที่ใช้การค้นพบของ Orfila เกิดขึ้นในปี 1840 เมื่อ Marie LaFarge เป็น ถูกกล่าวหาว่าวางยาสามีของเธอ เมื่อผู้ตรวจสอบไม่พบร่องรอยของสารหนูในศพ พวกเขาเรียก Orfila ให้ทำการทดสอบเป็นการส่วนตัว เขาพบหลักฐานที่อัยการกำลังมองหา และ LaFarge ถูกตัดสินว่ามีความผิดในข้อหาฆาตกรรม

การศึกษาเบื้องต้นเกี่ยวกับพิษวิทยาเกี่ยวข้องกับปริมาณของสารพิษที่ใช้ในทุกสถานการณ์ สารเกือบทุกชนิดมีโอกาสเป็นพิษได้หากอยู่ในสถานการณ์ที่เหมาะสม แต่จะเป็นอันตรายหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับปริมาณพิษที่เกี่ยวข้อง หนึ่งในผู้เชี่ยวชาญหลักคนแรกๆ ในด้านพิษวิทยา ชายที่รู้จักในชื่อพาราเซลซัส ได้คิดค้นแนวคิดนี้และสร้างคตินิยมที่รู้จักกันดีซึ่งได้รับการแก้ไขโดยกล่าวว่า "ปริมาณทำให้เกิดพิษ" พูดง่ายๆ ก็คือ ปริมาณเป็นปัจจัยหลักในการพิจารณาว่าสารใดๆ เป็นพิษหรือไม่ และจะเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตอย่างไร

นักพิษวิทยาสมัยใหม่มักทำงานร่วมกับเจ้าหน้าที่ชันสูตรพลิกศพหรือผู้ชันสูตรพลิกศพ เกี่ยวกับเหยื่อพิษที่ต้องสงสัย นักพิษวิทยายังให้บริการทดสอบสารเสพติดเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ เช่น การพิจารณาว่าผู้สมัครงานใช้สารที่ผิดกฎหมายหรือไม่ หรือหากนักกีฬาใช้สเตียรอยด์เพื่อเพิ่มสมรรถภาพ งานของพวกเขานำเสนอข้อมูลเชิงลึกที่ไม่เหมือนใครเกี่ยวกับสารเคมีที่พบในมนุษย์หรือสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ และผลกระทบที่สารเคมีเหล่านั้นมีต่อโฮสต์ของพวกมัน