金屬的毒性及其在地球化學(xué)過程中的沉積與其形態(tài)(包括價態(tài)，化合態(tài)，結(jié)合態(tài)和結(jié)構(gòu)狀態(tài))有密切關(guān)系：例如，游離銅的毒性比惰性有機(jī)絡(luò)合銅大，Cu²⁺，Cu(OH)₂，Cu₂(OH)₂²⁺銅對魚有毒性而CuHCO₃⁺，CuCO₃，Cu(CO₃)₂^2-則無毒；甲基汞比離子汞毒性大，元素砷毒性極低，砷化物均有毒；三價砷化物的毒性，在富氧的水體中鉻處高氧化態(tài)，形成可溶性的鉻酸鹽，具有較高的遷移擴(kuò)散能力等。
       溶液中的金屬離子常常要求測定它們的特定的離子形式，是“游離"的 離子還是呈絡(luò)合態(tài)，或被吸附在特定的物質(zhì)上，因為它確定了金屬離子對水體中植物和動物生命的影響，也影響金屬離子在水體中的遷移轉(zhuǎn)化和停留。例如，金屬會 影響藻類生長，這種影響可以成為藻類生長的促進(jìn)劑，因某些金屬是植物所需的營養(yǎng)，也可以抑制藻類的生長，因有些金屬對有機(jī)體有毒。在這兩種情況下，金屬都 必須是為植物通過其表面能自然有效地吸收，金屬可供利用的最直接的形態(tài)是以金屬離子存在于溶液中，若金屬和配合劑配合而使植物不能直接對其進(jìn)行代謝時，就 不容易被有效地吸收而影響植物生長。同樣，若金屬與水體中的顆粒物結(jié)合，或形成像氫氧化鐵這類膠體沉淀物，都不會有以游離離子存在的等量金屬所具有的同等 效應(yīng)。
       在尋找污染源時，有時也要依賴于對污染物形態(tài)的分析。例如形態(tài)分析可以判斷土壤和水體沉積物中的金屬是天然存在的還是由于人為污染造成的。一般從工業(yè)城市排放的金屬往往呈存在于顆粒物上的離子交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)，而天然存在的重金屬往往以結(jié)晶態(tài)形式存在。