Za tvar se kaže da se bioakumulira kada je organizam ne može izraziti, što znači da se koncentrira u tijelu. Pojam se obično koristi za označavanje toksina, iako se zna da se bioakumuliraju i druge tvari koje su ponekad korisne. Međutim, obično se izraz koristi za označavanje potencijalne opasnosti. Bioakumulativna tvar je materijal koji ima tendenciju bioakumulacije u tijelu.
Tvar će se bioakumulirati kada je tijelo ne može obraditi, što znači da se ne izbacuje znojem, urinom i drugim sredstvima. Kako organizam nastavlja biti izložen tvari, ukupna koncentracija u tijelu raste. U slučaju teškog metala poput žive, to može dovesti do ozbiljnih zdravstvenih problema. Druge teoretski bezopasne tvari mogu biti opasne kada se bioakumuliraju u tijelu.
U većini slučajeva, tjelesna mast sadrži bioakumulativne tvari. Kada se masnoća sagorijeva radi dobivanja energije, toksini se oslobađaju u tijelo. Neki materijali se bioakumuliraju u drugim dijelovima tijela, kao što su kosti. Ovisno o tvari, zdravstveni problemi mogu se pojaviti godinama nakon izlaganja, što otežava utvrđivanje uzroka problema. To je često slučaj s rakom kao rezultatom izloženosti okolišu. Ponekad je nemoguće utvrditi što je bio uzrok raka, što otežava pokretanje čišćenja okoliša u potencijalno toksičnom području ili utvrditi jesu li i članovi obitelji u opasnosti.
Mnoge bolesti na radnom mjestu rezultat su bioakumulacije. Netko tko je dan za danom izložen istoj tvari u malim koncentracijama može nakupiti dovoljno tvari u tijelu da se razboli. Još jedna klasična ilustracija bioakumulacije je rastuća razina žive u ribama diljem svijeta ili trovanje ptica DDT-om. Bioakumulacija je postala veliki ekološki problem zbog onečišćenja i ljudskih aktivnosti koje su uvelike povećale količinu bioakumulativnih tvari u okolišu.
Srodni koncept je biomagnifikacija. U biomagnifikaciji, otrovna tvar se prenosi kroz prehrambeni lanac, što rezultira raširenijim ekološkim problemom. Na primjer, ribe apsorbiraju živu hranjenjem u kontaminiranim vodama. Kada ribe bioakumuliraju živu, druge životinje, uključujući ljude, bivaju izložene otrovnoj tvari kroz konzumaciju ribe. Dakle, živa se može bioakumulirati u više vrsta, stvarajući potencijalno vrlo ozbiljan problem.