外源有害物以内分泌系统为作用靶器官，导致内分泌腺体组织结构改变，干扰内分泌调节，产生的多种毒性效应。有害物作用的靶器官包括垂体、肾上腺皮质、肾上腺髓质、甲状腺、甲状旁腺、胰岛、睾丸和卵巢。内分泌系统疾病常表现为机体多系统的功能紊乱及临床病理改变，化学毒物可通过多层次对内分泌腺体产生毒作用：
①影响下丘脑促垂体激素的分泌活动，使垂体-靶腺-靶器官（靶组织）相互关系发生变化，间接影响内分泌腺。
②影响垂体促激素的生物合成或分泌，间接影响内分泌腺。
③直接作用于靶腺，改变激素的生物合成和分泌。
④与血循环中的蛋白结合，改变结合激素与游离激素的比值，反馈调节垂体的分泌，改变垂体-靶器官激素的相互关系。化学物作用于不同的腺体，产生相对特异的毒性效应。
垂体毒性
垂体的形态结构改变和增生损害。垂体细胞的负反馈抑制消失则引起垂体的无限制增生。持续的非代偿性激素紊乱可使垂体激素合成和分泌增加而引起垂体肿瘤。放射线和化学致癌物能加强这些效应。
肾上腺毒性
外源化学物在肾上腺的主要作用靶点是皮质网状带和束状带。化学物可诱发非瘤性肾上腺体积的增大或减小，通常同时影响双侧。而化学物诱导皮质过度增生、腺瘤、腺癌的较为少见。动物的肾上腺皮质容易发生自发的或实验诱发的变性和增生损害。物种间代谢差异和年龄可影响肾上腺皮质对化学毒物损伤的敏感性。肾上腺髓质增生损害，髓质细胞的病理学改变和增生损害，从弥漫型过度增生到良性或恶性肿瘤的形成。
甲状腺毒性
一些化学物或药物可引起甲状腺功能紊乱和实质损害。病理改变主要包括甲状腺滤泡细胞的滤泡扩大、胶质滞留、腺体上皮增生。在啮齿类中腺体上皮过度增生可形成肿瘤。放射性碘如125I、131I的主要被甲状腺吸收潴溜，引起甲状腺损伤和肿瘤，其他少数毒物如铊可引起甲状腺萎缩。致甲状腺肿大化学物影响甲状腺激素合成及分泌机制为：
①抑制碘吸收和甲状腺过氧化物酶功能；
②甲状腺色素沉着或改变，干扰甲状腺激素分泌；
③肝微粒体酶的诱导；
④5′-单脱碘酶的化学性抑制；
⑤放射性核素产生的放射损伤作用，如基因组DNA损伤及细胞发生的损伤应答反应。
胰腺毒性
外源化学物对胰岛的毒作用可引起低血糖症和高血糖症。如阿脲能在实验动物中通过破坏β细胞而引起糖尿。对胰腺无特别作用的毒物，如乙醇、四氯化碳可通过胰管激发胰腺的外分泌。
睾丸毒性和卵巢毒性
在啮齿类动物慢性毒性及致癌性研究中，睾丸间质细胞瘤是最常发生的内分泌肿瘤之一。啮齿动物睾丸肿瘤分为5类：源于性腺间质细胞的肿瘤（最常见）、源于生殖细胞的肿瘤、源于睾丸附件结构的肿瘤、源于浆膜的肿瘤以及源于支持结缔组织和睾丸血管的肿瘤。啮齿动物卵巢肿瘤可分为5种类型，包括上皮细胞瘤、性索间质瘤、生殖细胞瘤、来源于卵巢非特异性软组织的肿瘤和从其他部位转移到卵巢的肿瘤。粒层细胞瘤是最常见的，约占小鼠自然发生卵巢肿瘤的27%。卵巢肿瘤继发于激素失衡的机制。
内分泌干扰物
是指改变内分泌系统的功能，导致整个机体、其后代或人群的有害健康效应的化学物或混合物。根据作用激素类型或靶器官将内分泌干扰物划分为：
①模拟/干扰雌激素的环境化学物，如二英及其类似物，烷基酚类，邻苯二甲酸酯、双酚化合物，植物雌激素，有机氯杀虫剂和除草剂等；
②干扰雄激素的环境化学物，如苯乙烯、林丹、邻苯二甲酸等；
③干扰甲状腺素的环境化学物，如多卤芳烃等；
④干扰其他内分泌功能的环境化学物。内分泌干扰物是影响健康的环境化学物主要类别之一，国际上专门制定了内分泌干扰物的测试方案，包括有OECD的内分泌干扰物测试策略的概念框架（2004），美国EPA的内分泌干扰物筛选计划（2005）。
内分泌毒理学测试与评价主要试验方法，包括激素水平分析、组织病理学检查、免疫组化方法、功能试验（释放、摄取、抑制试验），切除术和体外实验等。在安全性评价毒理学试验中发现内分泌系统损害的频率排序为：
①肾上腺；
②睾丸；
③甲状腺；
④卵巢；
⑤胰腺；
⑥垂体；
⑦甲状旁腺（前三项占全部损害的90%）。
重要的激素分泌调节系统为：下丘脑-垂体-肾上腺轴，下丘脑-垂体-甲状腺轴，下丘脑-垂体-性腺轴。