食品與空氣、水、土壤等共同組成了人類生活的環境。人體正是從環境中攝取空氣、水和食物，經過消化、吸收、合成，組成人體的細胞和組織的各種成分并產生能量，維持著生命活動。同時，又將體內不需要的代謝產物通過各種途徑排入環境。食物鏈是人類同周圍環境進行物質交換與能量傳遞的重要途徑。食品的質量直接影響人體健康。
食品從作物栽培、收獲、貯存、加工、運輸、銷售、烹調直至食用，經過的環節多、周期長，在此過程中有害于人體鍵康的化學毒物和病菌都有可能污染食品。按污染物的性質分類，食品污染可分兩大類：一是生物性污染，即由致病微生物和寄生蟲造成的污染；二是化學性污染，指有毒化學物質對食品污染。
汞、鎘、鉛、砷等元素的一些化合物對食品造成的污染主要渠道是農業上施用的農藥和未經處理的工業廢水、廢渣的排放。
常用的砷酸鉛、砷酸鈣、亞砷酸鈉、甲基汞等農藥(若用量過大，或使用時間距收獲期太近)會對糧食作物、蔬菜、瓜果造成直接污染。含有汞、鎘化合物的工業廢水直接排放到江、河、湖泊，造成水體污染，進而污染水生生物。用受到污染的水灌溉農田，引起土壤污染，必然又污染農作物。人們長期食用被污染的水、魚、農作物，毒物能通過食物鏈而富集，在人體中積累而引起慢性中毒。1955年，日本山縣出現一種怪病，開始病人腰、腿關節疼痛，幾年后全身各部位都痛了起來，最后骨骼萎縮，自行骨折，這種病被人稱為“痛痛病”。經調查發現，原來是日本一家金屬礦業公司的一座煉鋅廠的廢水中含有大量鎘的有毒化合物，使稻米和飲水被污染的緣故。水體中生長的魚、貝類生物，對鎘有一定的蓄積作用。例如我國沿海地區常見的海產品毛蚶對鎘有很高的富集能力。大氣中含鉛粉塵、廢氣、受鉛污染的水源、剝落的油漆都會直接或間接污染食品。例如一輛汽車向空氣中排放的鉛，其中有一半左右會降落在公路兩側30m以內的農田中，使作物受到污染；若在公路上晾曬糧食、油菜籽等，很容易造成鉛的污染。
有機化合物農藥，如樂果、DDT及敵敵畏等會引起對作物的直接污染�？諝�、水、土壤受到農藥的污染后又會間接地造成食品的污染。為此，國家對不同的農藥規定了其在作物上的限制使用日期。
環境中的農藥可以通過人的皮膚、呼吸道和消化道進入人體。常見急性農藥中毒事故大多數是由誤食被農藥嚴重污染的食品引起的。然而，人們可能常攝入的是一些被農藥輕微污染的食物，因而更要警惕慢性農藥中毒，尤其要謹防農藥從口進入人體。
施用農藥是為了防治病蟲害，獲取農業豐收，但使用不慎會污染環境，危害人體健康。科學使用農藥措施主要有：①開發高效、低毒、低殘毒或無公害的新農藥，以取代或禁用劇毒、高殘毒農藥；②合理選擇農藥品種、選擇適當的藥液濃度和施藥的方法，既提高藥劑的殺蟲效率，又做到最大限度地減少農藥對環境的污染；③加強農藥的管理，對農藥施用人員進行專門訓練，使他們掌握農藥的理化性質、毒性程度、應用范圍、施用方法以及安全防護等方面的基本知識；④推廣綜合防治病蟲害的方法。除了化學農藥以外，生物防治、物理防治、農業防治等措施也是防治農業病蟲害的有效辦法。因此，應用化學、物理、生物以及其他方法，進行聯合或者交替使用，是一種生態學的綜合防治方法，既有較理想的防治蟲害的效果，又能減少或者防止對環境的污染，應加強深入研究和推廣應用。
為提高食品的色、香、味和營養成分或滿足工藝要求及延長食品保存期等的需要，有目的地在食品中添加一些人工合成的化學物質或天然物質，這些物質被稱為食品添加劑。目前使用的食品添加劑大多數屬于化學合成的添加劑。食品添加劑又可根據其用途的不同，分為發色劑、漂白劑、防腐劑、抗氧化劑、助鮮劑、穩定劑、增稠劑、乳化劑、膨松劑、保濕劑、食用色素以及為增加營養價值而添加的維生素及必需元素等等。目前食品添加劑已有近千種。
發色劑又叫呈色劑。為保持肉類的紅色，即保持食物的鮮美外觀，在加工時加入適量的化學物質，它與食品中的某些成分作用，使制品呈現良好的色澤。肉類腌制品中常用的發色劑是硝酸鹽，它在細菌作用下能還原成亞硝酸鹽，然后亞硝酸鹽在一定的酸性條件下生成亞硝酸。一般宰后成熟的肉因含乳酸，pH值約為5.6～5.8，在不加入酸的情況下，亞硝酸鹽就可生成亞硝酸，其反應為
NaNO2 CH3CHOHCOOH(乳酸)→HNO2 CH3CHOHCOONa
亞硝酸(HNO2)很不穩定，即使在常溫下也可生成亞硝基：
而生成的亞硝基(-NO)會很快與肉中呈現顏色(紫紅色)的主要成分——還原性肌紅蛋白(用Mb表示)——反應，生成鮮艷亮紅色的亞硝基肌紅蛋白(MbNO)。亞硝基肌紅蛋白遇熱后，放出巰基(—SH)，變成具有鮮紅色的亞硝基血色原。反應中的亞硝基在空氣中也可以被氧化成二氧化氮(NO2)，進而與水反應生成硝酸。此反應不僅使亞硝基被氧化，也抑制了亞硝基肌紅蛋白的生成。而具有強氧化性的硝酸又使肌紅蛋白中的鐵離子由二價被氧化至三價，成為高鐵肌紅蛋白。
當人和動物食用了添加硝酸鹽和亞硝酸鹽的食品后，上述的反應均可能在人體和動物體內發生。若生成高鐵肌紅蛋白的反應發生在血液里，就會使血液中的血紅蛋白轉變成高鐵血紅蛋白，致使血紅蛋白失去輸氧能力，引起紫紺癥。
另外，上述反應生成的亞硝酸還能與人體和動物內的蛋白質代謝的中間產物仲胺(如二甲基胺)合成亞硝胺：
在動物試驗中，已證實亞硝胺是一類很強的致癌性物質，有的甚至可通過胎盤或乳汁影響下一代，只是不同種類的亞硝胺所產生的病變部位不盡相同。
由于上述原因，必須嚴格控制肉制食品中這兩種鹽的添加量。食品行業對肉品加工中兩類鹽的最大容許使用量以及不同肉類制成品中的殘留量都有明確規定。
黃曲霉素是由一種名為黃曲霉生物體產生的一類毒素的總稱，屬生物性污染物質。這種霉菌的繁殖力較強，溫度高和濕度大是這種霉菌的生長條件。在氣溫高而潮濕的季節里，特別是我國南方地區，在糧食、水果、飼料、木材以及生活用品上，經常發現長有白的、綠的、灰的、黑的各式各樣的棉絮狀、毛茸或粉末狀的菌絲，就是霉菌在作祟，人們常稱之為“發霉”現象。
黃曲霉菌及其毒素對食品的污染可分為對植物性食品和動物性食品污染兩種情況。在各類植物性食品中，花生及其制品最易受黃曲霉素的污染，其次是玉米、小麥、大麥等麥類作物與干薯也常受污染。若用污染的植物性飼料喂養家畜、家禽，就會使動物性食品中含有黃曲霉素。