Stoffe verhalten sich in der Umwelt gemäß ihren intrinsischen Eigenschaften. Sind Stoffe in der Umwelt schwer abbaubar, verbleiben sie dort für lange Zeit und werden dann als persistent (langlebig) bezeichnet. Aufgrund der Persistenz können sich über die Zeit hohe Umweltkonzentrationen eines Stoffes aufbauen, so dass schädliche Wirkungen nicht ausgeschlossen werden können. Die Persistenz oder Abbaubarkeit eines Stoffes ist daher schon für sich allein eine sehr umweltrelevante Stoffeigenschaft.
Die Anreicherung von Stoffen in Lebewesen (Bioakkumulation) kann dazu führen, dass sich in diesen Lebewesen toxische Stoffkonzentrationen aufbauen. Die Bioakkumulation erfolgt durch die Aufnahme von Stoffen aus den Umweltkompartimenten (Wasser, Boden/Sediment, Luft) und durch die Anreicherung innerhalb der Nahrungskette (Biomagnifikation).
Die Mobilität von Stoffen in der Umwelt kann dazu führen, dass diese Stoffe in Grund- und/oder Trinkwasser gelangen.
Derzeit werden die folgenden Stoffeigenschaften bzw. Kombinationen von Stoffeigenschaften als besonders kritisch für die Umwelt angesehen:
- P/vP: persistente (P)/sehr persistente (vP)Stoffe
- PBT: Stoffe, die persistent (P) und toxisch (T) sind, und sich in Lebewesen anreichern (bioakkumulieren, B)
- vPvB: Stoffe, die sehr persistent sind und sich sehr stark in Lebewesen anreichern
- PMT: Stoffe, die persistent, in der Umwelt mobil (M) und toxisch sind
- vPvM: Stoffe, die sehr persistent und in der Umwelt sehr mobil sind
- ED: Stoffe, die schädlich auf das Hormonsystem wirken (endokrine Disruptoren)
Abgesehen von den intrinsischen Eigenschaften von Chemikalien können sich auch durch die Partikelgröße Risiken ergeben. Chemikalienpartikel in Nanoform können aufgrund ihrer geringen Abmessungen völlig andere Eigenschaften und Wirkungen haben als größere Partikel. Auch Verteilungs- und Transportmechanismen im Organismus sind durch die Aufnahme als Partikel verschieden. Die große Oberfläche von Nanomaterialien bedingt ein besonders großes Wechselwirkungspotential mit Umweltmedien und biologischen Systemen.
Im Zuge zunehmender wissenschaftlicher Erkenntnisse können in Zukunft weitere Stoffeigenschaften als umweltkritisch identifiziert werden.