一、健康危害
健康危害从广义上讲，可以分为4类：物理的、化学的、生物的及人机工程的。
1)物理的：气压、热、湿、噪声、辐射、电击；
2)化学的：暴露于有毒物质，如尘、雾及气体之中；
3)生物的：感染，如破伤风、肝炎及军团病；
4)人机工程的：作业条件、紧张、人机接口。
二、物质毒性
毒性是指一种物质侵入人体体表或体内某个部位时产生伤害的能力。一种物质所能产生的伤害作用的程度，不仅与它固有的伤害性质有关，而且也与其侵入人体的路径及速度相关。物质所能造成的健康方面的危害，既有可能来自一次性的哪怕是短时间的暴露，也有可能是产生于长时期的或者反复的暴露。物质可能通过接触影响人体，即所谓局部作用；也可能是通过其他形式影响人体，被称为系统作用。
三、人体反应
人体对于可能造成损害的物质的入侵所做出的反应，可以分成外部或表面防御和内部或细胞防御。这两种防御在机理上是相关的，而不是顺序进行的。
1．表面防御的机理
表面防御是由细胞组织(如器官)和功能系统的行动来工作的。
人体最大的器官皮肤，是抵抗许多(但不是全部)外界有机物及化学物的有用屏障。其作用当然也受到它的物理特性的局限。诸如皮肤上的毛孔、伤口及发囊等皮肤的开启部分，使物质得以进入，而皮肤本身也会允许如染料之类的物质进入。由于具有弹性及韧性，皮肤能够承受一定的物理伤害，但是皮肤抵御现代的物质材料而受到缓慢伤害，不容轻视。因为由其引起的皮炎，即皮肤增厚和肿痛发炎，是痛苦而明显的。
人体抵御有害物质的吸人，是从呼吸道开始的。呼吸道对有害物质的一系列反应，激发了咳嗽和打喷嚏的机制，把钻进来的物质强制地排出去。鼻毛及呼吸道的黏液也可以成功地把许多物质及微生物吸附住。呼吸道中长着细小的绒毛，这些绒毛有节奏地向外向摆动，可以把大一些的微粒排出。在肺的深部，只有微小的颗粒能够进到肺泡里(气体与红血球进行交换的地方)，这也是细胞防御占主要地位的地方。
当吞咽的物质进入口腔及消化道时，口中的唾液和胃中的胃液能对少量的、非强酸性或碱性的物质进行有效的防御。胃、肠壁，对许多不可溶解的物质来讲，也是一道有效的屏障。呕吐及腹泻也是一种反应机制，它去除了人体不适于或过量处理的物质，使得免受损害。因此，人类本身具有一些原始的防御手段，它可以用来保护人们不至于在不知不觉、无意识中伤害到自身。
眼及耳也是物质及微生物有可能的人侵通道。眼是用眼睑、睫毛、眼结膜(包裹着眼球的特殊外皮)和有杀菌作用的眼泪来抵抗有害物质入侵的。耳的保护作用由耳廓或外耳和耳鼓来承担，耳鼓是听觉器官，也是外界物质侵入人体的屏障。人体在耳中分泌蜡状物来保护耳鼓并粘住大的尘粒。
其他人体通道也可能受到微生物的入侵。通常酸性环境(如尿道)，可抑制微生物生长。性接触是暴露于危害中的一个主要方式。
2．细胞防御的机理
人体的细胞有其自身的防御系统。
1)防止血液循环系统失血过多：通过血液的凝结机制，防止失血过多并延缓或阻止病菌进入血液系统。
2)吞噬：吞噬是人体的防卫细胞(白血球)在抵御入侵微粒时所采取的清扫行为。它可以有吞食酶化、化学，及吸收等多种形式，分泌具有抵抗作用的物质。有些特殊细胞具有这种功能。
3)炎症反应：可以孤立感染区，用增加这一区域的血液流动来去除有害的物质，同受损坏组织的修复。
4)修复被损坏的组织：这也是一种必需的防卫机理，包括去除死细胞，增加防御细胞，用临时或永久的修复来替换原来的组织，如结疤。
5)免疫反应：免疫反应是一种抵御几乎所有企图伤害人体组织的微生物或毒物的能力。有些免疫能力是先天的，如生物的吞噬作用，它们在消化道的酶中会遭破坏。此外，人体具有产生抵抗入侵的外界物质免疫性的能力，这被称为获得性免疫力或适应性免疫力。获得性免疫能力是有高度针对性的，其抵抗力在人体暴露于外界有害微生物或毒害物质环境中数天或数月后才会表现出来。