硝酸盐本身无毒,它的硝酸根比较稳定，然而在储藏一段时间之后,由于酶和细菌的作用,硝酸盐被还原成亚硝酸盐,亚硝酸盐是一种有毒物质，它能使血液中正常携氧的低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，因而失去携氧能力而引起组织缺氧。
把生物体活细胞内的重要化合物还原了。
亚硝酸盐被吃到胃里后，在胃酸作用下与蛋白质分解产物二级胺反应生成亚硝胺。胃内还有一类细菌叫硝酸还原菌，也能使亚硝酸盐与胺类结合成亚硝胺。胃酸缺乏时，此类细菌生长旺盛。故不论胃酸多少均有利于亚硝胺的产生。亚硝胺具有强烈的致癌作用，主要引起食管癌、胃癌、肝癌和大肠癌等。
含有大量硝酸盐与亚硝酸盐的饮水、蔬菜、粮食、鱼、肉制品、渍酸菜、隔夜炒菜等经人食用后，大量亚硝酸盐可使人直接中毒，而且硝酸盐在人体内也可被还原为亚硝酸盐，使人缺氧中毒，轻者头昏、心悸、呕吐、口唇青紫，重者神志不清、抽搐、呼吸急促，抢救不及时可危及生命。不仅如此，亚硝酸盐在人体内外与仲胺类作用形成亚硝胺类，它在人体内达到一定剂量时是致癌、致畸、致突变的物质，可严重危害人体健康。为了防止硝酸盐与亚硝酸盐的危害，除了要科学合理地施用化肥、禁止使用污水灌溉、实行污水、垃圾与粪便无害化处理等环保措施以保护地表水与地下水源不遭受硝酸盐和亚硝酸盐污染外，还应尽量少吃腌制、熏制、腊制的鱼、肉类、香肠、腊肉、火腿、罐头食品、渍酸菜、盐腌不久的菜；不买存放过久、隔日或发蔫的蔬菜；当日买的菜当日吃完；不吃隔夜的熟蔬菜；不可将剩饭菜长久存放；不可将工业用亚硝酸盐（如亚硝酸钠）当做食盐误食。