含氟化合物在结构上可以有很大差异，因此很难概括出氟化物的一般毒性。氟化物的毒性与其反应活性和结构有关，对盐而言，则是离解出氟离子的能力。
可溶的氟化物，例如最常见的NaF，具有适度的毒性，但已有与急性中毒有关联的事故及自杀个案被报道出来。尽管最小致死剂量尚不清楚，已经有报道称4g NaF对一个成年人足以致命。少至0.2g的氟硅酸钠（Na2SiF6）及其含氟更多的化合物可以致死，时间约为5-12小时。其致毒机理为，氟离子会与血液中的钙离子结合，生成不溶的氟化钙，从而进一步造成低血钙症。由于钙对神经系统至关重要，其浓度的降低可以是致命的。相应的治疗则包括用稀氢氧化钙或氯化钙溶液以防止进一步的氟吸收，并且注射葡萄糖酸钙以补充血钙。氟化氢在相比之下更加危险，因为它具有腐蚀性和挥发性，因此可通过吸入或皮肤吸收而进入人体，造成氟中毒。葡萄糖酸钙是常用的解毒剂。
有一些有机氟化物是剧毒的，包括部分有机磷酸酯如沙林(甲氟膦酸异丙酯) 和二异丙基氟磷酸。它们可在肌神经接合点与胆碱酯酶反应，并因此阻止神经刺激向肌肉传递。抑制剂中反应性强的F-P键是丝氨酸活性中心残基亲核进攻的位点，反应后F-离子离去，酶则失活。
虽然聚四氟乙烯是化学惰性且无毒的，但在炊具温度超过260 °C后就会变性，并且在350 °C以上分解。这些降解产物可能对鸟类是致命的，也有可能在人类中导致类似流感的症状。相比之下，脂肪、油和黄油在200 °C以上烧焦变质，而对于肉则是在200-230 °C之间。
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