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細胞色素 P-450 是一群基因超家族編碼的酶蛋白，人類基因組計劃至少已鑒定出細胞色素P-450包括57種基因。細胞色素P-450在人體許多組織中存在，但主要存在肝臟中，在激素合成與分解、膽固醇代謝、維生素D代謝中均有重要作用。肝臟和腎臟是人體最主要的代謝通道，化學品及其代謝產物除對目標器官的毒性作用以外，也可能由于代謝過程及其產物的留存對肝腎造成損害，一些低毒化學品的長期低劑量攝入也可能影響肝腎功能。化學品及其各級代謝產物間的毒性可以有很大差異，并且作用于不同器官組織，因此一個化學品對人體可有多種毒性，同時傷害多個器官組織。代謝產物在生物體內的化學穩定性和生物化學穩定性與其毒性有很大關系。代謝產物在生物體內的半衰期可以從幾毫秒到幾小時或幾天，過短半衰期的代謝產物不足以對目標器官或組織產生毒副作用，而穩定的代謝產物可以較長時間留存在產生它們的細胞和組織內，對目標器官和組織發揮毒性作用。

化學品對人體健康危害與化學品的攝人方式、化學品在人體內的代謝途徑、個體的耐受性和遺傳差異有密切關系。例如，乙醇(俗稱酒精)作為一種對人體健康危害較小的低毒化學品，也是白酒、葡萄酒、黃酒、果酒等各種酒類和含酒精飲料的重要成分，但是大量飲酒對人體健康是有害的，包括可能導致興奮、嘔吐、昏迷、心律失常、全身麻醉等問題，長期過量飲酒會引發酒精代謝綜合征，如高乳酸血癥、酸中毒、高尿酸血癥及脂肪肝等。乙醇也是一種中樞神經抑制劑，對神經細胞有毒性作用，會導致酒精性精神障礙、大腦萎縮、智力減退等。乙醇對人的口服最小中毒劑量(TDLO)為50~1400mgkg，包括50mg/kg時的胃液分泌改變，700mg/kg時的行為改變(心理生理測試結果改變)，1400mgkg時的頭疼惡心或者嘔吐、嗜睡等。乙醇對動物的毒性因攝人方式不同而有很大差異，乙醇對大鼠的口服半致死量(LD)為7060mg/kg，靜脈注射半致死量(LD)為1440mg/kg，動脈注射半致死量(LD,)為 11 mg/kg;乙醇對小鼠的口服半致死量(LD)為3450 mg/kg，腹腔注射半致死量(LD)為528mg/kg，皮下注射半致死量(LD)為8285mg/kg，靜脈注射半致死量(LD)為1973 mg/kg.

眾所周知，每個人的酒量(對乙醇的耐受度)有很大差別，有的人能一次喝一斤白酒不醉，而有的人喝不到一兩白酒就醉;有的人喝一瓶白酒臉部不變色、心跳不加速，而有的人喝幾口白酒就臉色通紅、心跳加速。研究證明飲酒5min后乙醇很快經口腔、食管、胃、腸等器官直接通過生物膜進入血液循環，迅速地被運輸到全身各組織器官進行代謝利用。胃和腸道吸收的酒精經血液循環進人肝臟，有90%~95%的乙醇在肝臟代謝，其余的在腎臟、肌肉及其他組織器官中代謝，僅有2%~10%的乙醇通過腎臟、肺和汗液等以原有形式排出體外。乙醇在肝臟內的代謝需要經過兩步，最終代謝成為水和二氧化碳，同時釋放出大量腺嘌呤核苷三磷酸(Adenosintiphosphate，ATP)。當血液中乙醇濃度不高時，在乙醇脫氫酶(Alcohol dehydrogenase,ADH)催化下乙醇被氧化成為乙醛:當乙醇濃度過高時，乙醇除通過 ADH 代謝系統進行氧化，還需要借助于過氧化氫氧化酶系統、微粒體乙醇氧化系統和膜結合離子轉送系統等進行代謝形成乙醛。乙醛在線粒體內經過乙醛脫氫酶(Aldehyde dehydrogenase，ALDH)轉化為乙酸，然后乙酸再以乙酰輔酶 A的形式進人三羧酸循環，氧化成水、二氧化碳同時釋放出大量 ATP。在上述乙醇代謝過程中乙醛脫氫酶最為關鍵，它使乙醛氧化為乙酸，并決定著乙醇的代謝速度。乙醛脫氫酶活性的高低主要與遺傳因素有關，乙醛脫氫酶活性高的人，乙醇代謝能力強，酒量大;醛脫氫酶活性低的人乙醇代謝能力弱，酒量小。個體的乙醛脫氫酶的活性在一定條件下也可以通過乙醇誘導而增強，經常喝酒可以使此酶活性增加從而增加酒量，但酒量提高不可能無限制，因為人的酶系統受遺傳因素控制，體內的乙醇脫氫酶和乙醛脫氫酶比例相對穩定。體內大量乙醇的代謝可以引起線粒體中還原型谷胱甘肽Glutathione，GSH)活性選擇性缺乏，導致呼吸鏈產生的0,自由基不能得到及時運載，并在活性超氧化物歧化酶(Superoxidedismutase，SOD)作用下形成HOz，當產生的 HO,量超過體內過氧化氫酶(Catalase，CAT)和過氧化物酶(Peroxidase，POD)將其代謝為水的能力時，累積的 HO,將破壞超氧化物歧化酶活性導致線粒體的脂質過氧化反應引起肝細胞 DNA 裂解,可能導致肝的癌變。體內乙醇代謝所釋放的高熱量(29.7kJ/g)可導致一系列的代謝紊亂、抗體的產生、酶失活、影響 DNA的修復等，也可促進自由基介導的組織損害及脂質過氧化作用及增加膠原蛋白的合成等，進而引發一系列酒精代謝綜合征。