Ở người, khi tiếp xúc trong thời gian ngắn với đi-ô-xin hàm lượng cao có thể dẫn đến những triệu chứng ngoài da , tạo ra những vết sẫm màu, hoặc các rối loạn chức năng của gan. Các tiếp xúc lâu dài có thể tác đến hệ thống miễn dịch, gây rối loạn sự phát triển hệ thần kinh, tuyến nội tiết và cả chức năng sinh sản. Tiếp xúc trường kỳ với đi-ô-xin có thể làm xuất hiện một số bệnh ung thư ở động vật.
