El principal recurso para establecer la toxicidad de los compuestos químicos es la  experimentación en animales, que permite obtener datos de toxicidad aguda y crónica.
En este sentido, una de las pruebas más utilizada consiste en determinar la dosis letal  para exposiciones agudas.

– Se llama dosis letal 50 (DL50), expresada en mg/kg de peso del animal, a la dosis que administrada de una vez por vía oral a un grupo determinado de animales produce la muerte del 50% de los mismos.
– Si la administración es vía inhalatoria, se habla de concentración letal 50 (CL50).

En base a los valores de las DL5O y las CL5O, se pueden clasificar los tóxicos en: muy tóxicos, tóxicos y nocivos.

Cuando lo que se estudia no es la muerte, sino otro efecto tóxico con una magnitud determinada, se hablará de dosis tóxica, por ejemplo, dosis tóxica 50 (DT5O).
La relación dosis-efecto es la correspondencia entre la dosis de exposición y la magnitud de un efecto específico en un individuo determinado, mientras que la relación dosis- respuesta es la correspondencia entre la dosis de exposición y la proporción de individuos, dentro de un grupo de sujetos definido, que presentan un efecto específico con una magnitud determinada. Ambas relaciones pueden representarse de manera gráfica.

El conocimiento completo de estas relaciones permite la determinación de la dosis máxima a la que no se observa respuesta en unas condiciones definidas, es decir, el
nivel umbral de respuesta, de evidente interés en prevención de riesgos.
En la figura de abajo se ilustra la representación de las curvas dosis respuesta para tres efectos: muerte, cambios bioquímicos sin alteración funcional y el efecto tóxico que se esté estudiando.

Además de los estudios de los efectos agudos, desde un punto de vista preventivo, interesan los estudios de toxicidad crónica para conocer cuál es la dosis más alta a la
que no es observable dicho efecto tóxico, lo que se conoce como NOEL (n0-0bserved-effect-level= nivel sin efecto observado); en la actualidad, la denominación que se
utiliza para este concepto es NOAEL (no-observed-adverse-effect-level= nivel sinefecto adverso observado).

El valor NOAEL permite estimar unos niveles por debajo de los cuales no sería tóxico para el hombre, a partir de los valores obtenidos con la experimentación animal.