Toksikologiya (yun. τοξικόν - toxikon – zəhər + λόγος - logos – elm, təlim) zəhərli maddələrin (toksikanların) təbiətini, onların canlı orqanizmlərə təsir mexanizmlərini, zəhərlənmənin klinik əlamətlərini, diaqnostikasını, müalicəsini və profilaktikasını öyrənən elm sahəsidir. Zəhərli maddələrə yalnız kimyəvi birləşmələr deyil, həmçinin bioloji mənşəli toksinlər (məsələn, zəhərli bitkilərin, heyvanların və bakteriyaların ifraz etdiyi zəhərlər), fiziki amillər (məsələn, ionlaşdırıcı şüalar) və fiziki-kimyəvi amillər (məsələn, bəzi hissəciklər) də aiddir.
Toksikologiyanın əsas məqsədi zəhərlənmələrin qarşısının alınması, zəhərlənmə hallarının diaqnostikası və müalicəsinin effektiv üsullarının işlənib hazırlanmasıdır. Bu elm sahəsi müxtəlif istiqamətlərdə tədqiqatlar aparır: zəhərin orqanizmə daxil olma yollarını (məsələn, ağızdan, dəri vasitəsilə, tənəffüs sistemi vasitəsilə), orqanizmdə yayılmasını, metabolizmasını və ifrazını öyrənir; zəhərin hədəf orqan və sistemlərə təsirini, zəhərlənmənin mexanizmlərini araşdırır; zəhərlənmənin qarşısının alınması və müalicəsi üçün yeni üsullar inkişaf etdirir.
Toksikologiya müxtəlif sahələrlə sıx əlaqəlidir: kimya, biologiya, tibb, farmakologiya, ekologiya və s. Müasir toksikologiya yalnız təcrübi tədqiqatlarla deyil, həm də riyazi modelləşdirmə, kompüter texnologiyaları və bioinformatika vasitələrilə də zəhərli maddələrin təsirlərini araşdırır. Toksikoloji tədqiqatların nəticələri ətraf mühitin mühafizəsi, əməyin mühafizəsi, dərman vasitələrinin təhlükəsizliyinin təmin edilməsi, qida məhsullarının keyfiyyətinin nəzarəti və digər sahələrdə geniş tətbiq olunur.
Toksikologiyanın fərqli sahələri mövcuddur: ətraf mühit toksikologiyası (ətraf mühitin çirkləndiricilərinin təsiri), farmakokinetika (dərmanların orqanizmdə yayılması və metabolizmi), klinik toksikologiya (zəhərlənmə hallarının müalicəsi), genotoksikologiya (genetik materiala təsir), ekotoksikologiya (ekosistemlərə təsir) və s. Bu sahələr bir-biri ilə sıx əlaqəli olaraq toksikoloji problemləri hərtərəfli şəkildə araşdırırlar.