Dioxine und Furane gehören zu einer chemischen Familie mit ähnlichen Strukturen. Zu diesen Chemikalien gehören polychlorierte Biphenyle (PCBs), polychlorierte Dibenzodioxine (PCDDs) und polychlorierte Dibenzofurane (PCDFs). Obwohl sowohl Dioxine als auch Furane unbeabsichtigte Nebenprodukte bei der Herstellung von Pestiziden und beim Bleichen von Papier sind, sind sie eine hochgiftige Familie von Chemikalien. Dioxine gelten als die giftigsten Chemikalien, die jemals vom Menschen produziert wurden, und Furane sind etwa ein Zehntel so gefährlich. Aus ökologischer Sicht handelt es sich um persistente Chemikalien, die sich im Fettgewebe von Tieren ansammeln, und zu den Vektoren für die Exposition des Menschen gehören die Nahrungsversorgung sowie die Luft- und Wasserverschmutzung.
Diese Verunreinigungen werden routinemäßig durch die Prozesse erzeugt, die in Müllverbrennungsanlagen wie Kupferhütten und Kohlekraftwerken verwendet werden. Andere häufige Quellen der Chemikalien sind unter anderem die Verbrennung von medizinischem Abfall, Zementöfen und Holzverbrennung. Zwei industrielle Prozesse, die für einen Großteil der Produktion von Dioxinen und Furanen verantwortlich sind, umfassen die Verwendung von Chlorchemikalien zum Bleichen von Papier und Zellstoff und das Verbrennen von Materialien, die Polyvinylchlorid (PVC)-Kunststoff enthalten.
Rund 95 % der Luftverschmutzung durch Dioxine und Furane stammen aus der Verbrennung chlorierter Produkte. Die größte Quelle davon ist die Verbrennung von Siedlungsabfällen. Die großflächige Verwendung von PCB in der Vergangenheit und das Verbrennen von Materialien, die sie im Abfall enthalten, können die Dioxin- und Furankonzentrationen bei Temperaturen zwischen 492 und 842 °C (250° bis 450° Fahrenheit) erhöhen.
Obwohl die Verwendung von PCB-Chemikalien, die diese Verbindungen enthielten, 1977 eingestellt wurde, sind sie immer noch in der Umwelt vorhanden. Die Konzentrationen weltweit sind seit 2011 so hoch, dass 10 % der normalen Hintergrundbelastung der Chemikalien nachweislich gesundheitsschädliche Auswirkungen auf Mensch und Tier haben. Besonders besorgniserregend ist ihr Vorkommen in der Nahrungsversorgung, der primären Expositionsmethode. Sie sind in den meisten Fleischprodukten, Milchprodukten und Eiern enthalten. Tests haben gezeigt, dass der Verzehr eines Rindfleisch-Hamburgers einer US-Fastfood-Kette das 250-fache der als akzeptablen täglichen Exposition gegenüber den Chemikalien enthält.
Zu den Gebieten, in denen Dioxine und Furane weit verbreitete gesundheitsschädliche Auswirkungen hatten, gehören Vietnam aufgrund ihres Vorkommens im Entlaubungsmittel Agent Orange, das im Vietnamkrieg verwendet wurde, und an Umweltsanierungsstandorten wie Times Beach, Missouri, und Love Canal, New York, in den USA UNS. Reisöl, das in Taiwan und Japan als Hochtemperaturmethode zum Kochen von Fisch verwendet wird, erhöht auch den Furangehalt, wenn PCB vorhanden sind. Fische sind ein Hauptexpositionsweg für die Chemikalien, und eine Studie aus dem Jahr 2001 listete Vietnam mit den höchsten Konzentrationen von Dioxinen und Furanen auf, die in der Muttermilch enthalten sind, und Japan an zweiter Stelle der Liste.
Die Exposition gegenüber Dioxinen und Furanen in der Umwelt gibt weltweit Anlass zur Sorge. Eine Studie über ihre Umweltpräsenz wurde durchgeführt, indem Kerne in die Seeböden in den USA und der Schweiz gebohrt wurden. Je tiefer der Kern, desto weiter in der Zeit kann das Sediment zurückverfolgt werden, und es wurde festgestellt, dass Dioxine in der Umwelt ab den 1940er Jahren fast nicht nachweisbar waren. Die Schlussfolgerung war, dass die Verbrennung von chlorierten Aromastoffen als Ergebnis industrieller Prozesse seit dieser Zeit die Hauptquelle für diese Verunreinigungen ist.