Kõige olulisemateks toidu keemilisteks ohtudeks peetakse saasteained. Saasteaine on igasugune aine, mida ei ole toitu lisatud taotluslikult, vaid mis on sattunud sinna toorme kasvatamise, toidu tootmise, valmistamise, töötlemise, pakkimise, vedamise või hoidmise käigus või keskkonnasaaste tulemusena ning mis võib muuta toidu kvaliteeti halvemaks ja olla ohtlik inimese tervisele. Tekkeallika järgi saab saasteained jaotada nelja gruppi:

• Keskkonnast tulenevad saasteained on keskkonda sattunud tahtlikult või kogemata, eeskätt inimtegevuse tulemusena nt raskemetallid, dioksiinid ja polükloreeritud bifenüülid jpt.
• Toidu töötlemisel tekkivad saasteained võivad moodustuda toidu valmistamisel või säilitamisel nt akrüülamiid, polüaromaatsed süsivesinikud, furaan, etüülkarbamaat jpt.
• Toidu tootmisel tekkivad saasteained esinevad toidus selle tootmise käigus kasutavate ainete jääkidena nt taimekaitsevahendite ehk pestitsiidide jäägid, veterinaarravimite jäägid, väetiste jäägid jpt.
• Looduslikult esinevad toksilised ühendid, mida elusorganismid looduslikult toodavad nt mükotoksiinid, glükoalkaloidid, oopiumi alkaloidid jpt.