Les plantes et les animaux sont exposés à de nombreux composés chimiques potentiellement toxiques (que l'on appelle xénobiotiques), tels que les pesticides ou les médicaments.

Ces composés peuvent s'accumuler dans les plantes ou les animaux. On utilise cette propriété de bioaccumulation pour dépolluer les eaux douces: la petite lentille d’eau (Lemna minor L.), une plante flottante à la surface des mares et étangs, peut servir à l'épuration de métaux lourds comme le plomb, qu'elle accumule. On appelle cette dépollution une «phytoremédiation».

Pour éliminer les polluants, les plantes et les animaux utilisent des enzymes semblables. Cette élimination se fait en 3 phases, dans l’organisme:

Une phase de transformation chimique (par exemple une oxydation ou une hydrolyse), une phase de conjugaison (les enzymes «collent» sur le polluant des molécules qui le rendent plus soluble dans l’eau) et une phase de compartimentation (par ex. dans des poches cellulaires appelés vacuoles). A la différence des animaux, les plantes n'éliminent pas aussi aisément les xénobiotiques transformés.

Un herbicide comme l'alachlore peut rentrer dans le corps humain par inhalation, ingestion ou contact cutané. Ce produit est ensuite transformé, en partie en diéthylaniline qui sera éliminée par les urines.

Il faut noter que les mécanismes d'accumulation et d'élimination varient au cours de la vie: un enfant ou un jeune animal qui a une «barrière» très perméable entre le sang et le cerveau est beaucoup plus sensible que les adultes à certains métaux comme le mercure, le plomb ou le cadmium. Leur accumulation dans le corps provoque des effets toxiques et on ne les élimine pas naturellement de l'organisme. Il faut utiliser des chélateurs (petites molécules en forme de pinces) tels de l'édétate calcique pour fixer les métaux lourds et permettre leur élimination par voie rénale.