La toxicochimie correspond à une approche interdisciplinaire associant les aspects modernes de la chimie, à savoir les mécanismes réactionnels et les concepts récents de la toxicologie moléculaire. Pour sa part, l'écotoxicochimie intègre en plus l'impact néfaste des produits chimiques sur l'environnement. En général, pour les produits chimiques xénobiotiques, considérés comme étrangers à un organisme vivant, trois types de propriétés doivent être prises en considération : celles de nature physicochimique (volatilité, solubilité, etc.) liées à l'état de la matière, les propriétés chimiques qui correspondent à la réactivité des produits eux-mêmes et les propriétés biologiques qui peuvent être de nature bénéfique ou néfaste. Dans le domaine des produits minéraux, la toxicochimie inorganique tout comme l'écotoxicochimie inorganique nécessitent de prendre en considération leur spéciation, qui correspond à la nature de l'espèce chimique qui va intervenir dans les processus biologiques, que ceux-ci soient bénéfiques ou nocifs. Cette spéciation peut être appliquée à des éléments métalliques comme les métaux de transition, qui, à faible dose, sont, pour beaucoup d'entre eux, des oligoéléments indispensables (cuivre, chrome trivalent, nickel, cobalt, manganèse, etc.), mais qui, à concentration biologique élevée, peuvent devenir toxiques. Les éléments traces toxiques (dénommés communément « métaux lourds », ce qui ne correspond à aucune réalité scientifique), comme le mercure, le plomb, le cadmium, mais aussi l'argent, le bismuth, etc., dont les effets sont néfastes pour les organismes vivants et pour l'environnement, présentent une spéciation originale, faisant intervenir en particulier au niveau environnemental des composés organométalliques (mercure, plomb, étain, etc.). La spéciation est aussi importante pour les non-métaux (métalloïdes) comme le soufre, le phosphore, le sélénium ou pour des éléments mixtes qui se situent entre les métaux et les non-métaux, comme l'arsenic et l'antimoine. La spéciation intervient dans l'évaluation de la toxicité des produits minéraux et organominéraux, mais aussi dans l'étude de leur impact sur l'environnement et dans l'établissement de la réglementation ; elle participe ainsi à la prévention des risques toxiques, tant en milieu de travail que dans le domaine domestique, et plus globalement au niveau des différents écosystèmes.