毒素（英語：toxin），生物體所生產出來的毒物。這些物質通常是一些會干擾生物體中其他大分子作用的蛋白質或非蛋白質，包括內毒素和。
除了細菌、和等微生物產生的毒物外，還有來自真菌（霉菌毒素）、（植物毒素）和動物（動物毒素）的毒素。
毒素是生物界長期進化發展的成果。毒素的多樣性是其基本特征，包括：生源多樣性、結構多樣性、功能與作用機制多樣性等。
毒素在藥用、、農藥、中毒救治和武器上起著重要作用。大部分毒素對人體的危害較大，輕者痛、癢，重者死亡，中毒者需要及時采取急救措施。
發現歷史
原始階段
上古時代，地球上到處都存在有毒的動物、植物和致病微生物。人類為了生存每天到處尋找可食的、野果，獵捕動物。人類經常受到有毒動物、植物的危害，中毒事件經常發生。公元前600年，西部的亞述人在泥磚上就記載有人們因食用而發生麥角中毒的事件。
在這一階段，人類對生物毒性的認識是很膚淺的，有時把中毒當作鬼神的懲罰。后來，人們在實踐中，逐漸認識到哪些生物是有毒的，哪些生物是無毒的。但他們還不能總結提高到理性認識，由于文字發展的局限性，也不能把這些經驗傳授給后人。
經驗積累階段
在這一階段，人類在生產實踐中對毒素的認識積累了豐富的經驗，不但學會了鑒別毒物，而且學會了應用毒素來為自己服務。生物毒素--方面用于生產或戰爭中作為武器，如：南美的印地安人用熱帶植物防己科的構樹箭毒或馬錢子屬的提取物涂布在箭頭上，使射中的人或動物不能活動。古代印度人也學會利用毒蛙皮膚分泌的毒素涂布在箭頭上，作為毒箭。另一方面，生物毒素還常被人們用作自殺或他殺的工具。據史料記載，中世紀羅馬教皇中有5人被毒死，中東地區的君主中有7人被毒死。至今，非洲仍有人用有毒植物自殺。
中國文字中的“蠱”字，就是指毒物使人致死而不自知的意思。中國傳說中的神農嘗百草，實際上是中國人民在長期實踐中對植物藥用價值的認識過程。早在4 000年前，中國和人民已知道用干燥的蟾蜍皮粉做強心劑。公元前200年中國的《》《》和《》等書中已記載了近200種藥物。漢代劉安所著《》中有“神農乃始教民，嘗百草之滋味，當時一日而遇七十毒”，可見在嘗百草過程中也常遇到毒物。公元1578年，中國藥物學家所著《本草綱目》中記載的892種藥物中也包含許多毒物，而且還記載了許多治病和制藥的方法。《本草綱目》被譽為中國古代的百科全書。
人類在實踐過程中對有毒動物、植物，從感性提高到理性認識經歷了漫長的時間。而這些寶貴的知識普及到廣大群眾中去就更加困難。由于自然災害和戰爭常迫使人們“饑不擇食”事件經常發生。1770~1780年，英國人移民到東北地區的地區后，人丁不興旺，有人認為是由于吃了真菌毒素污染的所致。后來改吃，并加強了食品衛生監督以后，麥角菌中毒就不再成為公共衛生問題了。
18世紀醫生Joseph Boniven Orfila（1787~1850）是公認的之父。他著有《毒理學》一書，強調在毒理學研究中的重要性。他發現牛奶、蛋清、和氫氧化鎂有解毒作用。
toxin最早由有機化學家路德維?！げ祭锔瘢↙udwig Brigg，1849-1919）使用，源自“有毒”一詞。
不過，1926年在蘇聯、1929年在愛爾蘭、1953年在法國、1979年在埃塞俄比亞仍不斷發生麥角中毒。歷史上，最嚴重的真菌毒素中毒事件發生在前蘇聯西伯利亞。當時正值第二次世界大戰，勞動力非常缺乏，田間糧食不能及時收割，次年春天，饑民食用了田間被污染的麥子，發生了大量真菌毒素中毒病人。其中，阿穆爾州10萬居民中死亡1萬多人。
成熟階段
1962年成立了國際毒素學學會，出版有專業雜志《Toxicon》，自1962年以來每隔3年舉行一次國際學術會議。在20世紀70年代出現了毒素學（toxinology）的詞語。由美籍華裔毒素學家杜祖?。ˋnthony T. Tu）主編的8卷本《天然毒素學手冊》已于1998年出齊。
進入21世紀后，隨著生命科學技術的發展，又出現了毒素組學、毒液組學（toxigenomics，venomics）等相關新詞語，已經展開了多類生物毒素的基因組學、蛋白質組學、代謝組學、調控酶系組學等方面的研究工作。
詞源
中國古文字中的“蠱”字，即令人致死的“毒”。《》《漢語大辭典》等對“毒”字有多種解釋，其中重要的一條是“毒”“藥”相連。中國有句俗語：“是藥三分毒”，有兩種含意，即“凡是藥，必有毒素成分，只看運用得恰當與否。”亦指“凡是藥，多有毒副作用，必須小心使用?！敝袊鴿h代有一句名言：“藥以治病，因毒為能”，“藥也，其實堇也”，說明只有毒藥，才是最佳，就是藥（堇，即毒堇，紫墓）。中醫素有以毒攻毒的說法。
在英文中，“toxin”一詞稱“毒素，毒質”，“毒葛”稱“毒物，毒藥”，“venom”稱“、毒性”，但在某些文獻中，并未分得那么嚴格。英國一位著名醫生P.M.Latham（1789~1875）這樣論述毒物和藥物的關系：“Poisons and medicines are oftentimes the samesubstances given with different intents”，意即毒物和藥物往往是用于不同用途的同一物質。根據筆者的體會，毒物與藥物，猶如孿生兄弟，緊密相連，只是劑量和用途的不同，而發揮不同的臨床作用。過量為“毒”，適量為“藥”。用于此為“毒”，用于彼為“藥”。毒素最重要的特征是具有極高專一性的生物活性。
特征
多樣性是生物界的基本特征，是生命世界的多彩展示。生物世界中的生物毒素也不例外，以多重方式顯示出多樣性特征：生源多樣性、結構多樣性、功能與作用機制多樣性等。生物毒素的多樣性對于、化學、醫學、藥物學以及的多方面研究發展都具有重大的吸引力。
生源多樣性是生物毒素多樣性的基礎特征，有毒生物物種遍及大部分生物門類，如細菌、真菌、植物、昆蟲、、兩棲動物以及許多種屬的海洋生物都可以產生或蓄積某些特定種類的生物毒素，其數量難以具體統計，構成了生物毒素的豐富資源基礎。生物毒素展現了令人驚異的結構多樣性。已知結構的生物毒素可達數千余種。它們的化學結構型式包括了由簡單的小分子化合物到復雜結構的和蛋白質大分子等幾乎所有化學類型結構，并且，許多結構型式是尚不存在于合成化學中的、有重要意義的新化學結構類型。毒素有時以蛋白質的形式出現，通常是結合蛋白。
產生原因
生物毒素的存在是一種重要的生命現象。生物毒素是生物界長期進化發展的成果，生物毒素是具有特殊功能的產物，具有重要的生態學意義。生物物種之間的化學生態作用是普遍現象，化學防御機制是保持生物物種分布平衡的基本因素。微生物、植物、與無脊椎動物等低等生物在生態關系中屬于下位生物，往往是產生生物毒素的主要物種。植物產生的許多復雜化學結構的次生代謝產物，對于鳥類、昆蟲、具有很高毒性，其目的是阻止這些生物食用果實、種子、枝葉而危害其生長與物種生存。例如植物、果核中常含有劇毒類化合物，顛茄中的顛茄堿生物堿也是劇毒化合物。植物中存在的一類化學物質稱為植物，是一些45~54個氨基酸殘基組成的多肽分子，對細菌、真菌有良好的抑制作用。植物中廣泛存在的另一些毒性較低的小分子有機化學物質，如菇類化合物，則對異類植物物種可以起到生長抑制作用，提高自身物種的生存競爭能力。
許多在生態鏈中作為轉載者的物種也會含有豐富的毒素。它們自身并不是生物毒素的合成者，而是從下位生物攝取毒素并且通過特殊適應機制閉鎖或阻抗毒素而不致中毒，以特殊途徑蓄留、濃集毒素轉化為自身的防御物質，以應對其上位的捕食者物種。許多魚類與貝類即是生物毒素的重要轉載者物種。例如暗紋多紀鲀是常見的劇毒魚類，所含有的毒素稱為。但河豚毒素并不是在河豚體內自行化學合成的產物，而是來源于一些共生的，通過多級食物鏈被河豚蓄留、濃集，轉化成為河豚自我保護的化學防御手段。在有毒貝類中常見的神經麻痹性毒素也大都來源于有毒海洋藻類。
有毒動物存在的生物毒素與防御機制或捕食機制有關。陸生動物蛇、蝎、蜘蛛、兩棲動物蛙及海洋生物、雞心螺等，可以自身產生包含復雜有毒成分的毒液。這些捕食者物種常利用此類多種毒素成分組合的毒液獵取被捕食者。例如，毒蛇毒液含有多種、心臟毒素、肌肉毒素、出血毒素及磷脂酶A等。又如每一種芋螺毒液中都常存在50~100種具有不同生物活性的多肽毒素，可以有效地利用它們組合成為多靶位導向攻擊系統獵取被捕食者。
毒理作用
生物毒素毒理作用的特性可概括歸納為：①具有高生物活性；②對特定靶位具有高度選擇性；③作用靶位及作用機制的多樣性。
它們的毒性差異很大，從通常毒性很?。ㄈ?a href="/hebeideji/7218779901753737248.html">蜇傷）到即使在極低劑量下也可能致命（如毒素）。大部分生物毒素都具有極高的生物活性。與已知的藥物毒物相比較，其毒性遠大于已知的化學毒物。據統計，隨著毒性等級的增加，生物毒素與合成毒物的數量比例顯著升高，而且已知半致死劑量在0.01 ug/kg以下的高毒性化學物質則全部來源于天然的生物毒素。
各種生物毒素以多種方式參與生命系統和過程，發揮不同的重要作用。生物毒素常以高特異性選擇作用于特定靶位分子。例如具有重要意義的生命酶系、細胞膜、受體、離子通道、核糖體蛋白等，產生各類不同的致死或毒害效應。生物毒素中存在多種高強毒性的、心臟毒素、細胞毒素以及致癌物質。
化學物質對生物體的毒性或作用都是這些物質與生物體內生物大分子的化學反應的結果，這些稱為分子靶點或藥物靶點。已知的藥物靶點大致可分為受體、酶、離子通道、激素與細胞因子受體、與核受體等幾大類別。生物毒素中存在結構各異的對各類靶點特異作用的配體，具有很高的生物活性。
危害與救治
危害
生物毒素可能以各種方式進入人體，通常是吸入、攝入或皮膚吸收，也可能是噴射、叮咬或者蜇傷等。
生物毒素中毒，輕者，引起皮膚的紅腫癢痛，淋巴管炎，造成惡心、呼吸窘迫、盜汗、寒戰發熱、耳鳴、皮膚麻木感和肌肉抽搐等；重者，能直接溶解紅細胞膜引起溶血性貧血，引起肌原纖維的溶解，引起腎小管損害，同時對肌鍵、軟骨也有壞死作用，造成深層組織壞死，甚至引起神經麻痹，中樞神經興奮或抑制，心臟停跳或心率失調，過敏性休克，呼吸中樞麻痹而死亡。
中毒救治
中毒（poisoning）是機體受到毒素的作用而引起機體的功能代謝或器質性改變后出現的疾病狀態。根據發病的急緩、病程長短，以及臨床表現不同，可將中毒分為急性、亞急性和慢性三類。一種物質的“有毒”與“無毒”是相對的。毒性大小也是相對的，取決于“劑量”的大小，形成了劑量效應關系。
中毒救治（poisoning treatment）是研究天然毒素的主要應用目的之一。據各國統計，與生物毒素有關的真菌性中毒、植物性中毒、魚貝類中毒等的發生率遠遠高于化學中毒，這在發展中國家尤為突出。蛇類、、、、等動物咬傷和傷中毒，是熱亞、亞熱帶和區域常發生的中毒事件，所以必須加強中毒救治，發展解毒藥物。
咬傷、蜇傷和中毒造成的傷害有可能相對較輕，也有可能使人衰弱，甚至危及生命。必須迅速采取行動，以阻止中毒或感染的擴散。被咬傷后，請立即用清水徹底清洗傷口，然后用無菌敷料覆蓋傷口。如果手臂或腿被咬傷，則應將其固定。緊急尋求醫療幫助，并提供叮咬動物的詳細信息。如果被昆蟲蜇傷并且毒刺仍留在肉中，不要試圖用手指將其拔出，而是使用諸如信用卡之類的邊緣較鋒利的物品沿皮膚刮擦。然后用肥皂和水清洗該區域。敷冰袋將有助于減少毒素的擴散。當受到刺魚、海膽等的襲擊時，應盡量使毒素失活。將傷口在熱水中浸沒30至60分鐘，并盡快就醫。
分類
根據毒素來源分類
細菌毒素
細菌毒素，細菌在代謝過程中產生的有毒化學物質。分為和內毒素。其主要有毒生物為病原性細菌，主要結構類型為雙組分蛋白毒素、脂多糖內毒素，重要代表物為肉毒毒素、、腸毒素、內毒素。
真菌毒素
真菌毒素，由真菌產生的具有生物活性的小分子化合物。其主要有毒生物為真菌，主要結構類型為環系，重要代表物為、、單端孢霉烯毒素、T2毒素。
植物毒素
植物毒素，植物體內含有的能對人和動物等產生毒害作用或致死的化學成分，包括有高生物活性的各類次級代謝物。如生物堿、酚類、和毒蛋白等。其主要有毒生物為廣泛分布，主要結構類型為生物堿、菇類、、酚類、聚炔、非蛋白氨基酸、蛋白毒素，重要代表物為Morphine、箭毒、、蓖麻毒素。
生物堿是含氮化合物，具有堿的性質，可與酸形成鹽類。生物堿本身一般不溶于水，而溶于醇、乙醚等有機溶劑中；其鹽類易溶于水。生物堿具有較強的生理或藥理學作用，故毒性較強。常見含生物堿的有毒植物多屬豆科、馬錢科、石蒜科、天南星科、防己科、毛茛科、茄科、百合科等。
糖苷類是由糖分子和非糖分子以苷式結合面成，其中非糖分子即糖苷配基，又名糖苷。由于糖苷配基的不同，糖苷類又可分為氰苷和皂苷等，還有許多對心臟具有強烈作用的強心苷類。氰苷多在存于薔薇科和豆科植物中，也存在于大戟科中。皂苷多存在于豆科、無患子科和薯蕷科中。強心苷類多存在于夾竹桃科、百合科、衛矛科等植物中。
毒蛋白類雖然只在少數植物種子中出現，但毒性極強，如蓖麻毒蛋白就是一種極毒化合物。
除上述幾種化合物外，有時一些有害金屬或無機鹽類可在某些植物中蓄積或富集，以致發生毒作用，例如、、硫酸鹽等；它們雖然也可引起中毒，但嚴格說來，并非植物產生的毒素。
動物毒素
動物毒素，陸生和水生的有毒動物（包括以至）所產生或具有的有毒物質稱為動物毒素，可分：①毒液，由毒腺產生經毒器放毒，毒液注入其他動物能使之中毒，如毒蛇的蛇毒。②經口毒物，經口內服后才能引起中毒，如河豚的攣毒素。③分泌毒，由毒腺產生，一般經分泌孔排出體外，接觸染毒后可直接損傷人、畜皮膚粘膜，如斑蝥的斑蝥素。其主要有毒生物為毒蛇、蝎、毒蛙、，主要結構類型為多肽毒素、蛋白毒素，重要代表物為毒素、毒素、、蝎毒、蜘蛛毒素。
動物毒素中危害最大的是蛇毒。其中對人、畜有生命危害的劇毒蛇主要有眼鏡蛇屬、眼鏡王蛇、銀環蛇、金環蛇、小頭海蛇、環紋海蛇、青環海蛇、平頦海蛇、海蝰、圓斑蝰蛇、亞洲蝮屬等。各種劇毒蛇的毒液排出量和對小鼠的半數致死量見下表。
蛇毒中含有多種生物活性物質：①毒性多肽或蛋白，如神經毒素。②膜活性多肽，如心臟毒素。③蛇毒Caspase-3，如磷脂酶A。④無毒的活性物質，如神經生長因素。每一種蛇毒含有多種不同的毒素，眼鏡蛇科、海蛇亞科和游蛇科以神經毒為主，而蝰科以血循毒為主。除此之外，還包括溶血性貧血毒素、出血毒素、肌壞死因素、腎毒性因素等。
昆蟲毒素，昆蟲毒素一般可以分為活性毒素和次生毒素兩類?；钚远舅厥窃诶ハx生長時本身就具有的毒素；次生毒素是在昆蟲的美國白燈蛾時期，生活在有毒植物上，通過取食植物上的生物堿或對心臟有毒的配來作為營養物，這些有毒的物質在昆蟲體內并未被代謝而是被儲存起來，使幼蟲期保留了毒素，作為防衛之用。其主要有毒生物為毒蜂、黃胡蜂、芫菁科、，主要結構類型為多肽毒素，重要代表物為蜂毒、斑蝥毒素。
海洋生物毒素
海洋生物毒素，海洋生物體內存在的一類高活性的特殊成分，一般具有劇烈毒性，主要由或浮游植物產生，可在濾食性的軟體貝殼類動物的組織內蓄積。其主要有毒生物為藻類、毒貝、雞心螺、暗紋多紀鲀、西加魚類，主要結構類型為菇類、海洋生物堿、類、多肽，重要代表物為、魚腥藻屬毒素、、、西加毒素、芋螺毒素。
許多通?？墒秤玫聂~類和貝類在以有毒植物或藻類為食后變得有毒。當食用有毒的魚或貝類時，毒藥會攻擊消費者的神經系統，并導致一種有時稱為雪卡毒的致命疾病。
根據病理學作用分類
1898年，德國的一名學生在實驗時發現丫?？墒?a href="/hebeideji/7258192978442665999.html">對光過敏而死亡。20世紀60年代以后又發現一些化合物可使人產生光敏，如植物中的。
蜂毒明肽（apamin）對中樞神經系統有特異性作用。生長在熱帶的植物，牛羊吃了產生和麻痹。和黃芪屬植物，動物采食后可引起以神經癥狀為主的慢性中毒，因此把這一類植物統稱為瘋草（locoweed）。中國瘋草中為害最大的是（ strictus Grah. exBenth）和變異黃芪（Astragalus Variabilis Bunge）。印度大麻能引起一系列精神病變，已成為世界性的毒品。
（Nerium indicum Mill）的葉、莖和根有劇毒，動物或人吃十幾片葉子即能中毒。早期有惡心、嘔吐、，最后累及心臟而死亡。（Senecio）植物，如中國的（Tephroseris Kirilowii）能引起馬的，其中毒癥狀為黃膽、腹瀉，肝區疼痛。
一些真菌毒素具有致畸或致癌作用，如：棒曲霉素（展青霉素）小劑量注入雞胚可引起畸變，國際癌癥中心（IARC）已將黃曲霉素定為人類的致癌劑。
白蘇[Perilla frutescens（L.）Britt.]是一種野生香料植物，全國各地都有分布。莖葉中含有的可引起的。
根據作用機理分類
根據作用機理，可分為細胞溶解毒素（直接作用于細胞膜，從而破壞靶細胞的功能，有的具有酶的功能，如從毒中分離得到的Pallolysin能溶解多種動物的紅血球）、抑制蛋白質合成的毒素（如基因毒素）、作用于細胞骨架的毒素（如多種）、作用于離子通道的毒素（如、等作用于鈉離子通道，雞心螺毒素作用于鈣離子通道）、作用于突觸的毒素（如肉毒毒素、破傷風毒素，作用于突觸）、凝血和的毒素（如蛇毒中同時含有凝血和抗凝血兩種毒素）等。
根據化學成分分類
根據化學成分，可分為蛋白質類毒素、多肽類毒素、糖蛋白類毒素和生物堿類毒素。
蛋白質類毒素
蛋白質類毒素包括：蛇毒、蝎毒和黑眶蟾蜍等動物分泌的毒液中含有對人體有毒的毒蛋白；致病微生物釋放的內毒素；蠶豆等植物中含有的對人體有毒的毒蛋白等。
多肽類毒素
多肽類毒素是一類非常重要的毒素，主要產生于微生物和植物，在動物中比較少見。細菌中的病原細菌、多肽類毒素是重要的致病因素。真菌以高等擔子菌門中的毀滅天使菌產生的多肽類毒素居多。這類毒素以引起消化系統的不適、中毒為主；有的可以引起神經系統中毒。這類毒素中一些含有不常見氨基酸的毒素引起中毒，由于不能被多肽酶所水解，因此發病嚴重，有時是致死性的。
多肽類蘑菇毒素分為鵝膏毒肽（amatoxins）、鬼筆屬毒肽（phallotoxins）和毒傘肽（virotoxins）三類。此類毒素均為環肽化合物。鵝膏毒肽中的α-鵝膏毒肽和β-鵝膏毒肽在鵝膏菌中含量最高，并且也是主要的致死毒素。鵝膏肽類化學性質穩定，耐高溫、耐干燥和酸堿，一般的烹加工不會破壞其毒性。
海洋多肽類毒素是海洋生物毒素中毒性最強的毒素，它特異地作用于離子通道或分子受體的亞型，從而具有特定的生理活性，如鎮痛，強心，降壓，抗病毒、麻醉等。因此，海洋多肽類毒素已成為臨床用藥物的重要來源；同時，海洋多肽類毒素作為分子探針，也是神經科學上用于研究離子通道或分子受體亞型結構與功能的強大工具。比較有代表性的海洋多肽類毒素包括：雞心螺毒素，巖沙?？舅?/a>、水母毒素等。
糖蛋白類毒素
糖蛋白廣泛分布于動物、植物、細菌、真菌及病毒體內。幾乎所有的膜蛋白和分泌蛋白都是糖蛋白。例如，一種劇毒性有機高分子化合物糖蛋白類毒素，相思子毒素。
生物堿類毒素
此類成分歸為非肽含氮化合物更為確切，在動物中分布較廣，多數具有類似生物堿的性質，分子中多數具有復雜的氮環結構，但直鏈含氮化合物也不少。
環外含氮類，如沙群海葵毒素，最早是從刺胞動物門毒沙群?？蟹蛛x出來的毒性極強的化合物，其卵的毒性最大，1g卵所含毒素足以殺死10萬只20g體重的小白鼠，它是迄今為止在非蛋白毒素中毒性最強的化合物。
胍類衍生物，如河豚毒素，是從海洋河豚類的卵巢及肝臟中分離出來的具有強烈毒性的化合物，有鎮痛和局部麻醉作用，麻醉強度為可卡因的1600倍。
吲哚類，如從蟾蜍皮膚分泌腺中分離出的活性堿，其中主要是5－羥色胺及其衍生物。
而含有生物堿的有毒植物多見于曼陀羅、紅顛、發芽馬鈴薯、毒芹、毒蘑等。此類植物所含生物堿對人體有毒，主要作用于中樞神經系統及植物神經系統，中毒者大多表現為神經系統功能紊亂。
應用領域
藥用
毒素是傳統中藥的重要來源。早在4000多年前，中國已將（即蟾蜍皮膚的分泌物，其主要成分為蟾蜍毒）用作強心藥，比歐洲國家使用（）作強心劑要早很多。公元前200年，中國使用斑蝥治療“蠱毒”“消疹塊”，外用治惡瘡、、瘦疣，其主要成分為斑毒。
現代利用生物毒素直接作為治療藥物的例子并不鮮見。如簡箭毒堿作為肌松藥物、Morphine作為鎮痛藥物、洋地黃作為強心藥物以及使用長春花堿等各種來自自然界的細胞毒物作為抗癌藥物都久已為人所熟知。另一個有意義的例子是自毒蜥（Heloderma suspetum）中分離出的一類寡肽-1（exendins），它們與胰高血糖素樣肽GLP結構相似，但在羧基末端延長了9個殘基，發現此類化合物作用于GLP-1受體可刺激胰島素分泌。多種動物實驗證實，exendin-4對治療⒉型糖尿病及肥胖病有良好效果。河豚毒素雖然具有很高毒性，但其藥用研究仍然很受注意，主要作用包括鎮痛（晚期癌癥，神經痛，脈管炎痛）、戒毒（嗎啡，海洛因等戒斷綜合征）、鎮咳（百日咳，氣喘）以及治療關節炎等。在河豚毒素化學結構的啟發下，一些抗病毒、抗癌與神經系統藥物也在發展之中。
生物毒素在新藥研究中的更重要的意義在于開拓新穎的化學結構類型，成為極有價值的新藥導向化合物。許多生物毒素具有非常特殊的化學結構與立體化學特性。生物毒素分子提供的豐富復雜化學結構信息，常成為新藥分子設計與化學結構改造的主要基礎，例如源自Morphine結構的數十類合成化合物已達幾千種以上，若干合成化合物的鎮痛活性強于嗎啡10000倍以上。
生命科學
毒素可以作用于不同的細胞受體和不同的離子通道，也可以作用于神經突觸的前后，因而成為、生物化學、生理學和免疫學的重要研究工具。
例如，20世紀60年代，分離乙膽堿受體（乙酰膽堿 recepter，AchR）遇到了難題，數年不能解決，后來，中國臺灣毒素專家李鎮源等運用了α-毒素，才得以將N-膽堿受體分離成功，從而真正確立了受體的概念，是為世界矚目的重要成果。又如，應用、毒素、ω-蜘蛛毒素、ω-芋螺毒素（conotoxin）等作為主要研究工具，完成了對離子通道研究的重大突破。
生物毒素中蘊藏著奇妙的重要的信息，常以某種高特異性的作用方式，作用于特定的靶分子，故成為探討生命現象的重要工具。
蛇毒含有近40種酶，約占蛇毒蛋白組分50%，其中有些酶可作為生化研究的工具酶。例如，磷酸二酶、5-核苷酸酶是測定核酸順序、基因工程中的重要工具酶；L-氨基酸氧化酶用作工具酶，能生產30多種高純度的α-，還可用該酶鑒別氨基酸的光學異構體；某些Caspase-3對亮氨基酸具有高度的專一性，可用作蛋白質的一級結構的測定。
農藥
生物毒素可以開發新劑和新。毒素是有毒動物自衛和攝食的自益素，多數有毒動物直接或間接給人類帶來的好處遠大于對人類的損害，它們每天都在大量消滅農業害蟲、或病原昆蟲，抑制著這些害蟲的數量增長，成為自然界生物鏈中不可缺少的一部分。如蛙和蟾蜍、唇足綱、、、螞蟻、、、等，都是消滅害蟲的能手。有些植物毒素本身就是殺蟲劑，如羊躑躅（Rhododendron molle G. Don）毒性很大，是南方農村常用的殺蟲劑。
細菌毒素如蘇蕓金芽孢桿菌（Bacillus thuringiensis，Bt）的伴孢，對昆蟲的毒性較強，Bt殺蟲脒劑早已商品化，不但效果很好，而且對人畜無毒，無抗藥性，不環境污染，又能保護昆蟲的天敵，成為害蟲生物防治的主力軍。某些動物毒素（如蝎毒、毒），含有只作用于昆蟲而對沒有影響的昆蟲，亦可進一步研究使之成為高效無毒的生物殺蟲劑。
大胡蜂毒素，被國譽為“綠色農藥”，經萬倍稀釋，可殺滅多種農林害蟲，而對鳥類、哺乳動物和人均無傷害，也沒有殘留毒性，有利于生態和環境保護。
中國（Bmk）昆蟲神經毒素的研究已有良好的開端。已做了分離、純化、及毒素分子氨基酸序列分析、初步基因研究及晶體學研究，期望獲得單一組分的蝎昆蟲毒素基因，獲得大量單一組分的蝎昆蟲毒素，進而對其進行點突變，探討毒素結構與功能的關系，進行新型生物殺蟲劑的開發及抗蟲轉基因的研究。
中的毒素，其殺蟲脒效果比還強，卻對溫血動物無毒，是理想的殺蟲劑。德國就曾用一種螞蟻拯救了一片被松毛蟲屬危害的森林。
的神經毒素能阻斷昆蟲神經節的傳導，根據其結構合成的殺蟲劑，可消滅多種農業害蟲（如、等）。此種殺蟲劑在生物組織和自然環境中能迅速分解，不會污染環境，且對溫血動物（鳥類和）無毒，大大優于有機磷農藥。
武器
目前，毒素能符合生物戰劑使用條件的種類不多，但隨著遺傳工程和分子生物學的發展，越來越多的毒素成為潛在的生物戰劑。生物毒素根據其來源可以分為動物毒素、植物毒素、細菌和細菌內毒素等，其中以細菌外毒素應用最為廣泛。根據外毒素對宿主細胞的親和性及作用方式，可將其分成4類，即腸毒素、細胞毒素、和溶細胞毒素。
1971年12月16日第2826（XXVI）號決議通過《禁止細菌（生物）和毒素武器的發展、生產及儲存以及銷毀這類武器的公約》，并開放給各國簽字、批準和加入，于1975年3月26日生效。
2001年，將50種戰劑列入核查清單（見下表），其中有37種用于戰爭，而已研制的生物戰劑包括細菌、病毒、毒素、衣原體、、真菌等6類共47種。目前，美軍至少儲存有16種生物戰劑，其中有、土拉弗朗西斯菌、、黃熱病病毒、委內瑞拉馬腦炎病毒、肉毒毒素、、Q熱立克次體等8種列裝。
環境毒素
環境毒素，為各種原因釋放到環境中的有毒物質。既包括人為制造的，也包括自然界產生的。1962年美國生物學家蕾切爾·卡遜（Rachel Carson）的《寂靜的春天》（Silent Spring）出版后，人們對環境污染物的認識明顯提高。
人為制造的環境毒素包括：生物戰劑（例如橙劑）、工業污染物、礦山排放、石油泄漏物、醫療和核廢料、空氣和水污染物，以及合成激素等；印度博帕爾毒氣泄漏案（45噸有毒的異氰酸甲酯氣體從殺蟲劑廠逸出）和切爾諾貝利核事故（核反應堆爆炸后大量放射性物質被釋放到大氣中）。
還有一些是食物鏈中，對人類健康有害的環境毒素，包括：麻痹性貝類中毒（PSP）、健忘性貝類中毒（ASP）、腹瀉貝類中毒（dsp）、神經毒性貝類中毒（NSP）等。
參考資料 >
Toxin.britannica.2023-11-26
毒素.術語在線.2023-11-26
Toxin | definition of toxin by Medical dictionary.medical-dictionary.thefreedictionary.com.2023-11-29
細菌毒素.術語在線.2023-11-26
真菌毒素.術語在線.2023-11-26
植物毒素.術語在線.2023-11-26
海洋生物毒素.術語在線.2023-11-26
禁止細菌(生物)和毒素武器的發展、生產及儲存以及銷毀這類武器的公約.UnitedNations.2023-11-26
environmental toxicology.britannica.2023-12-04