تعتمد سمية المعدن الثقيل للنبات على مدى اتاحته وقابليته للامتصاص من قبل النبات. فعند تواجد هذه العناصر بكميات عالية قابلة للامتصاص تتنافس مع العناصر الضرورية للنباتات وتمتصها بكميات زائدة وتحل مكانها في اليخضور أو الانزيمات فتعرقل وظيفتها أو تثبطها. كما توجد للعناصر الثقيلة آثار ضارة على نمو كلٍ من الأعضاء الأرضية والهوائية للنباتات وتمنع نشاط عملية التمثيل الضوئي واحياناً تؤدي الى موت النبات . وترتبط سمية العنصر للنباتات بنوع العنصر والشكل المتواجد فيه، كذلك بكميته ومدة التعرض له وحسب نوع النبات وعمره .
يتم انتقال العناصر الثقيلة عبر السلاسل الغذائية من النباتات إلى الانسان والحيوان بشكل مباشر أو غير مباشر عن طريق الغذاء، الماء والهواء أو الامتصاص من خلال الجلد. يسبّب التعرّض لهذه العناصر ولفترة زمنية طويلة أمراضاً عصبيةً ومشاكل عضلية فيزيائية مزمنة تشبه مرض الزهايمر، داء باركنسون، التغذية السيئة أو الناقصة للعضلات ( نموأً شاذاً للعضلات)، وتصلب الأنسجة المتعدد. وتسبّب تغيرات وراثية، كما أنها تتنافس مع المعادن الضرورية للارتباط بالمواقع الحيوكيميائية .