Dioxin beschreibt eine kleine Familie gefährlicher, giftiger Chemikalien, die in der Natur nur selten vorkommen, aber häufig als Nebenprodukte anderer Materialien hergestellt werden. Eine Zunahme synthetisierter Pestizide in den späten 1960er Jahren machte erstmals auf die mögliche giftige Wirkung von Dioxin auf Fabrikarbeiter aufmerksam. Als Forscher Dioxin mit Krebs in Verbindung brachten, waren diese Chemikalien ausgetreten und Teil der weit verbreiteten Umweltverschmutzung.
Chemisch gesehen hat ein Dioxinmolekül Chloratome, die an bestimmten Stellen an eine Grundstruktur aus Sauerstoff- und Kohlenstoffatomen gebunden sind. Man könnte sagen, dass das Chlor in strategisch platzierten Abständen bindet, da einige ihrer Standorte eine weniger giftige Chemikalie ergeben als andere. Dennoch werden alle so angeordneten Moleküle, auch Trichlorphenole genannt, als Dioxin bezeichnet. In seiner Rohform sieht Dioxin wie weißliche Kristalle aus, die an Kristallzucker erinnern, aber im Gegensatz zu Zucker löst es sich nicht in Wasser auf. Es ist fettlöslich, kann sich also auflösen und in menschlichen Fettdepots einlagern.
Bei der Verbrennung bei hohen Temperaturen, wie beispielsweise bei intensiven Waldbränden, sind von Natur aus geringe Mengen an Dioxin vorhanden. Die Dioxinmenge in der Umwelt stieg jedoch in die Höhe, als Chemiker in den 1960er Jahren die nächste Ära der Pestizidherstellung einleiteten. Starke Entlaubungsmittel, wie Agent Orange, erzeugten Dioxin als unbeabsichtigtes Nebenprodukt. Anfänglich wiesen nur die Fabrikarbeiter, die hohen Dioxinkonzentrationen ausgesetzt waren, erhöhte Krebsraten auf.
Schon bald interessierten sich staatliche Umwelt- und Gesundheitsbehörden für die Gefahren für die verschiedenen Bevölkerungsgruppen und deren Expositionshöhe. Anfängliche Studien, die sich auf Bevölkerungsgruppen mit Hochrisikobeschäftigung konzentrierten, wie Müllverbrennungsanlagen und Herbizidhersteller, fanden ein bekanntes Krebsrisiko, eine höhere Inzidenz von Herzerkrankungen, Entwicklungskomplikationen, Diabetes, geschwächtem Immunsystem und möglicherweise gestörten Fortpflanzungsfunktionen. Diese kleine Gruppe wies jedoch auf mögliche Probleme in der breiteren Bevölkerung hin, die nachweislich niedrige Dioxinspiegel in Fettablagerungen aufweist, normalerweise durch den Verzehr verschmutzter Lebensmittel.
Soweit Biologen wissen, schädigt Dioxin normale physiologische Funktionen, indem es die Funktionsweise von Hormonen nachahmt. Das bedeutet, dass Dioxin die Zellwände durchdringt und die DNA so verändert, dass die DNA unvorhersehbare Botschaften sendet. Diese Botschaften führen eher zu einer veränderten Produktion von Enzymen und Proteinen als zu ihrer richtigen Regulierung durch Hormone. Wissenschaftler haben den Zusammenhang zwischen veränderter DNA und Krankheiten wie Krebs noch nicht vollständig verstanden, sind jedoch besorgt über die toxischen Wirkungen von Dioxin in Nahrungsmitteln und unterstützen die weitere Forschung.