Dioksyny są grupą ponad 200 związków chemicznych, które uważane są za najbardziej trujące i niebezpieczne. Pod względem chemicznym, należą do nich polichloro- i polibromopochodne dibenzo-p-dioksyny (PCDD) i dobenzofurany (PCDF). Powstają one przy produkcji herbicydów i fungicydów, w trakcie spalania śmieci i innych odpadów, pożarów łąk i lasów.

Dioksyny dobrze rozpuszczają się w tłuszczach i niektórych rozpuszczalnikach organicznych, zaś trudno w wodzie. Są bardzo trwałe, odporne na wysoką temperaturę i reakcje z innymi związkami.

Podczas wielu reakcji chemicznych, takich jak produkcja pestycydów, następuje niepożądana reakcja chemiczna, którą jest kondensacja dwóch cząsteczek chlorofenolu z powstaniem cząsteczki PCDD. Jeśli wymogi technologiczne produkcji są sprawdzone i zachowane, produkty uboczne, jakimi są dioksyny powstają w znikomych ilościach. Jednak niewielkie zmiany parametrów wynikające z różnych czynników mogą powodować znaczne zwiększenie stężenia dioksyny w materiale reakcyjnym.

Ostatnio wykazano także obecność dioksyn w produktach przemysłu celulozowo-papierniczego. Spekuluje się, że mogą one powstawać w wyniku chlorowania materiałów ligninowych, które obecne są w niebielonej masie celulozowej. Chlorofenole mogą wtedy kondensować do dioksyn. W ten sposób, waciki kosmetyczne, chusteczki, wkładki, tampony czy inne przybory do higieny mogą zawierać dioksyny. Takie produkty stosowane często głównie przez kobiety mają kontakt nie tylko ze skórą, ale także z okolicami oczu czy krwią. Dioksyny mogą zatem stanowić bardzo poważne niebezpieczeństwo, ponieważ kumulując się, mogą powodować wiele zagrożeń dla zdrowia. Należałoby zatem stosować akcesoria wolne od chloru, które zostały wybielone za pomocą nadtlenku wodoru.  

Bardzo duże skażenie dioksynami obserwuje się także w obszarach, gdzie wystąpiły pożary lub eksplozje transformatorów elektrycznych.  Wykazano również, że wiele dioksyn powstaje na skutek spalania substancji chemicznych, zawierających chlor. Wobec tego, proces spalania śmieci często prowadzi do skażenia środowiska dużymi stężeniami dioksyn. Jeżeli surowce kosmetyczne znajdowały się w pobliżu spalarni odpadów, powstałe kosmetyki mogą zawierać dioksyny.

Dioksyny łatwo kumulują się w tkankach tłuszczowych ryb i ssaków. Obecność dioksyn wykazano też w osadach z silników samochodowych, w smole papierosowej i w powietrzu dużych miast.

Obecnie są już opracowane metody minimalizacji dioksyn z poszczególnych procesów. I tak na przykład opracowane są katalizatory służące odchlorowaniu związków organicznych służące obniżaniu ilości dioksyn w gazach odlotowych. Filtry z węgla aktywnego dodatkowo wychwytują związki organiczne. Odchodzi się już także od stosowania niektórych materiałów chloroorganicznych, takich jak polichlorek winylu służący do produkcji chociażby wykładzin podłogowych, ponieważ w trakcie wytwarzania, przetwarzania oraz spalania odpadów takiego materiału dochodzi do tworzenia się dioksyn. Usuwanie dioksyn może także zachodzić dzięki działaniu promieniowaniem UV, na skutek fotolizy światłem za pomocą dwutlenku tytanu i katalizatora.

Wiele badań wykazało działanie mutagenne i teratogenne dioksyn. Substancje te podejrzewa się także o działanie rakotwórcze. Bezpośrednie narażenie na te substancje wywołuje wysyp stanów zapalno-alergicznych na skórze. Powodują znaczne osłabienie ukladu immunologicznego oraz niekorzystnie wpływają na narządy takie jak wątroba czy trzustka. Prowadzą do ogólnego wyczerpania organizmu, niepłodności  i są przyczyną powstawania trądziku chlorowego. Są to zanieczyszczenia, które zabijają powoli. Kumulują się w organizmie, a niekorzystne działanie na zdrowie może ujawnić się nawet po kilkunastu latach.

Dioksyny są substancjami, które w żadnym wypadku nie są zamierzonym produktem jakiegoś procesu technologicznego. Są to związki niepożądane, bez jakiegokolwiek zastosowania, których obecność wynika z procesów powstawania środków ochrony roślin czy spalania odpadów organicznych. Dioksyny stanowią obiekt zainteresowania wielu naukowców.  Mimo, iż dioksyny są na liście substancji zabronionych do stosowania w kosmetykach, mogą one się dostawać do nich innymi drogami.

Oznaczanie dioksyn jest problematyczne i wymaga zastosowania najnowszych osiągnięć z dziedziny metod chromatograficznych.