环境激素对人类的神经系统产生毒害，从而影响大脑皮质、下丘脑、脑垂体等对激素分泌的调节作用，导致激素合成、释放异常，如有机磷农药进入人体后，即与体内的胆碱酯酶结合，形成比较稳定的磷酸化胆碱酯酶，使胆碱酯酶失去活性，丧失对乙酰胆碱的分解能力，造成体内乙酰胆碱的积蓄，引起神经传导生理功能的紊乱，出现一系列中毒症状。
铅、溶剂、汞、农药和多氯联苯（PCBs）均属于环境神经毒物。这类化学物的高剂量暴露会引起急性神经病严重的暴发流行。例如，西瓜污染引起美国加州全州性氨基甲酸酯农药中毒暴发。
最近，人们关注儿童长期接触低剂量铅、PCBs和某些农药等环境神经毒物可能引起很小的但却持久、不可逆的学习能力缺失和行为障碍。研究发现，胎儿的智力发育非常易受甲基汞和铅的危害。以往很多研究明确指出，儿童血铅超过250微克/升 时，可对儿童神经行为产生损害。近来国内外资料表明，当脐血铅达到或略低于100微克/升时，即可对婴幼儿早期神经发育产生不良影响。早期接触PCBs与持久性神经行为障碍有关联。长期接触PCBs的儿童与对照组比较，表现出一定程度的精神发育迟滞。