Groupe de substances chimiques organiques persistantes dont les effets réels sont particulièrement difficiles à cerner : les dibenzodioxines polychlorées (PCDD), les dibenzofuranes polychlorés (PCDF) ou les biphényles polychlorés (PCB), la plus toxique de ces substances paraît cependant être la tétrachloro-p-dibenzodioxine (TCDD).
Ces substances sont omniprésentes dans le sol, les sédiments et l'air. Elles sont produites involontairement lors de processus thermiques mettant en présence du chlore et des substances organiques. Elles peuvent aussi être produites par l'activité des volcans, par définition incontrôlable, ainsi que par les incendies de forêts, mais les principales sources d'émission susceptibles d'être contrôlées sont les incinérateurs de déchets. Véhiculées par l'air, elles se déposent dans les champs et les rivières et se fixent particulièrement sur les graisses, les viandes, poissons, œufs et produits laitiers (y compris le lait maternel) .
Les dioxines s'accumulent dans l'organisme et peuvent dérégler les système hormonal, provoquer des maladie de peau, réduirent les défenses immunitaires et, à terme, provoquer des cancers.