提到毒药，大部分人首先想到的便是氰化物、砷或士的宁。但这些都不是已知的毒性最大的物质，例如，河豚毒素毒性就更大一些，每年会有约50名日本人受到河豚毒素的毒害，河豚汤可谓是美味佳肴，但一旦处理不当，结果可能是致命的。河豚毒素还存在于蓝环章鱼及巴西小青蛙身上。
评估毒药毒性最常用的指标是LD50（半数致死量），即在规定时间内，通过指定感染途径，使一定体重或年龄的某种动物半数死亡所需最小细菌数或毒素量。LD50数值越小表示外源化学物的毒性越强；反之LD50数值越大，则毒性越低。
例如，氰化钠的LD50约为6mg/kg，相比之下，如果口服摄入，河豚毒素的LD50约为ug/kg，如果注射则为10ug/kg。
物质的毒性评估并不简单，它受到物质的化学状态、人体摄取方式等诸多因素的影响。例如，如果我们直接吞下液态汞金属（不同于吸入蒸汽），它很可能会在无害情况下被排出体外。但是，年，一位美国教授在戴着橡胶手套的情况下只接触了一两滴的复合二甲基汞，就被穿透了手套和皮肤，并在几个月后让她陷入了致命的昏迷状态。
此外，还有5种真正致命的毒药，毒性至少比氰化物、砷或士的宁高倍。
5.蓖麻毒素
这种毒性极强的植物毒药曾被用于政治暗杀。年9月7日，在伦敦流亡的保加利亚政治人物GeorgiMarkov在滑铁卢大桥附近等公共汽车时，感觉到右大腿后部受到撞击，但他只看到了一个弯腰捡雨伞的男人。很快，马尔科医院，并在三天后死亡。通过尸检发现，马尔科夫大腿上有一块铂-铱合金制成的小球体，并在球体内取出了少量的蓖麻毒素，小球体可能是用隐藏在雨伞中的气枪发射的。
蓖麻毒素主要存在于蓖麻仔中，属于一种糖蛋白。蓖麻毒素可以干扰细胞内蛋白质的合成，进而导致细胞死亡。如果口服摄入，它的LD50为1-20mg/kg，但如果吸入或注射则只需要更少的剂量。
4.乙基毒气（VX）
乙基毒气是这5种毒药中唯一的合成化合物，是一种黏稠状的神经毒剂。VX起源于20世纪50年代早期ICI对新型杀虫剂的研究发现，但被证明其在农业应用中的毒性太大。VX通过干扰细胞之间神经信息的传递来致命。神经信息的传递需要一种名为乙酰胆碱的分子，在其传递信息之后，需要通过成为乙酰胆碱酯酶的酶催化剂将其分解（否则它将不断发送信息）。VX和其它神经毒剂正是通过阻止这种酶起作用，进而导致肌肉收缩失控，使人死于窒息。
在年犹他州的一次事故中，大约有只绵羊因此毒药被杀死。VX的LD50低至3ug/kg，可见其毒性之强。
3.剧毒蛙毒素（箭毒蛙毒素）
箭毒主要来自植物，我们都听说过南美印第安人喜欢使用这类毒液吹管来捕猎他们的猎物，这类毒物中毒性最大、最致命的是箭毒蛙毒素，主要来自箭毒蛙的皮肤。
箭毒蛙毒素的LD50约为2ug/kg，这意味着两粒食盐大小的毒素就足以致命。它主要通过干扰肌肉和神经细胞中的钠离子通道，使通道难以闭合，而Na+离子的持续迁移最终将导致心力衰竭。
有趣的是，圈养的箭毒蛙并没有毒，这表明毒素来自于它们的饮食。30多年前，美国鸟类学家邓巴克在巴布亚新几内亚工作时，被当地一只Pitohui鸟抓伤后，他本能地把手放在了嘴边，然后就有了麻木的感觉。经过研究后发现，这些鸟类的羽毛中含有与毒箭蛙相同的毒素。研究认为，这些鸟类和毒蛙都是从它们吃的甲虫中获得了毒素。
2.刺尾鱼毒素
海洋中也存在各种各样的毒素。例如，哈蚌毒素，食用被这种毒素污染的贝类后会导致中毒。这些毒素的产生通常与海洋中有害藻类的大量繁殖有关。
刺尾鱼毒素是海洋毒素中最为致命的一种，其LD50比毒箭蛙低上一个数量级。它是一种心脏毒素，具有非常复杂的结构，主要通过增加钙离子通过心肌膜流动性进而导致心力衰竭而致命。
1.肉毒杆菌毒素
虽然不同的科学家对不同物质相对毒性大小的观点不一，但对于厌氧细菌产生的肉毒杆菌毒素，观点似乎出奇的一致，认为该毒素是已知毒性最大的物质。它的LD50低至1纳克/千克，对于一个70公斤的人类来说，静脉注射量7-10g就是致命的。
肉毒杆菌毒素有多种类型，其中A型是最致命的，这些毒素是由连接在一起的超过0个氨基酸分子组成的多肽。它们通过阻止信号分子（神经递质）乙酰胆碱的释放进而引起肌肉麻痹。
化妆品中肉毒杆菌毒素的临床应用就是采用了这种麻痹特性。有针对性的注射少量毒素会阻止特定肌肉的工作，使肌肉放松，从而防止皮肤产生皱纹。该毒素也被应用于一系列临床病症，例如肌肉瘫痪，如果不进行治疗，可能会引发斜眼症状。
有毒物质在医学上的应用得到了越来越多的