On appelle métaux les produits des réactions qui ont lieu au cœur des étoiles, ce qui signifie que, astronomiquement parlant, tous les éléments sauf l'hydrogène sont des métaux. (bien que sous certaines conditions de température et de pression, l'hydrogène peut avoir un comportement métallique : voir hydrogène métallique)
Contrairement aux composés organiques, les métaux ne sont pas biodégradables par les micro-organismes. Cette caractéristique engendre certains problèmes de gestion de la contamination métallique. En effet, le sort des métaux dans l’environnement pose de grands défis analytiques; les métaux se retrouvent sous plusieurs formes dans le sol et dans l'eau (complexe avec la matière organique du sol, avec les minéraux, précipitation, ions libres, etc.) complexifiant les prédictions de toxicité et d'écotoxicité.
La toxicité et l'écotoxicité des métaux dans les sols sont étroitement liées à leur caractéristiques propres (radioactivité éventuelle et type de radioactivité, métal lourd, toxicité chimique, micro ou nanoparticules, etc.), spéciation chimique et biodisponibilité ; plus l'espèce métallique est libre et mobile, plus elle est biodisponible et plus il y a un risque de toxicité sur les organismes vivants. En général, les ions métalliques libres (en solution) constituent la forme chimique la plus disponible pour les organismes et donc la plus susceptible d'être toxique. Cependant, d'autres espèces ou fractions de métaux peuvent être instables et mobiles (fraction labile ou liée aux oxydes libres par exemple) et engendrer un risque pour les organismes.
Certains métaux (fer, cuivre et zinc notamment) sont des éléments essentiels. Ils sont toxiques au-delà d'une certaines dose, mais une carence entraine des troubles métaboliques graves.
Ainsi, plusieurs paramètres influencent la toxicité des métaux dans les sols:
Les mélanges de métaux forment des alliages.