生物毒素又稱天然毒素，是指生物來源并不可自復制的有毒化學物質，包括動物、植物、微生物產生的對其它生物物種有毒害作用的各種化學物質。人類對生物毒素的最早體驗源于自身的食物中毒.隨著人類對海洋生物利用程度的增長，海洋三大生物公害：赤潮、西加中毒和麻痹神經性中毒的發生率有日趨增加的趨勢；黃曲霉毒素、雜色曲霉毒素等對谷類的污染，玉米、花生作物中的真菌霉素等都已經證明是地區性肝癌、胃癌、食道癌的主要誘導物質；現代研究還發現自然界中存在與細胞癌變有關的多種具有強促癌作用的毒素，如海兔毒素等。生物毒素除以上對人類的直接中毒危害以外，還可以造成農業、畜牧業、水產業的損失和環境危害，如紫莖澤蘭等有毒植物對我國西部畜牧業的危害和赤潮對海洋漁業造成的損失等。
由于生物毒素的多樣性和復雜性，許多生物毒素還沒有被發現或被認識，因此時至今日，生物毒素中毒的救治與公害防治仍然是世界性的難題。