二氯乙烯是一種揮發性有機化合物，具有潛在的毒性。它可以產生有害的光化學氧化物，如臭氧和過氧化碳，這些物質對人類和其他生物的呼吸系統和免疫系統都有潛在的危害。二氯乙烯還可以污染水源和土壤，影響植物和動物的生長和發育。
在人體健康方面，二氯乙烯主要影響中樞神經系統，並有眼及上呼吸道刺激症狀。急性接觸可能導致眼及咽喉部燒灼感、眩暈、噁心、嘔吐，嚴重時甚至可能導致昏迷和死亡。長期接觸二氯乙烯可能會導致肝臟損傷、神經毒性、免疫系統抑制、黏膜刺激症狀、神經衰弱症候群、角膜損傷、皮膚灼傷等健康問題。
此外，二氯乙烯是工業上用於製造氯乙烯的前體，其毒性理論上要比氯乙烯大。接觸二氯乙烯的同時也可能接觸到氯乙烯，後者可以導致急性中毒（胸悶、噁心、頭痛、乏力等）和慢性中毒（神經系統損害、消化系統問題、血液系統問題、皮膚問題、腫瘤、生殖系統問題和呼吸系統疾病）。
預防二氯乙烯的毒性主要措施包括加強生產設備及管道的密閉和通風、做好個體防護、加強健康監護和定期體檢。如果不慎接觸了二氯乙烯，需要及時處理，如脫去被污染的衣物並用流動的清水沖洗，必要時應及時就醫。