Teigiama, kad medžiaga bioakumuliuojasi, kai jos negali išreikšti organizmas, tai reiškia, kad ji susikaupia organizme. Šis terminas paprastai vartojamas kalbant apie toksinus, nors buvo žinoma, kad kitos medžiagos, kurios kartais yra naudingos, taip pat gali kauptis biologiškai. Tačiau dažniausiai šis terminas vartojamas norint nurodyti galimą pavojų. Bioakumuliacinė medžiaga yra medžiaga, kuri turi tendenciją bioakumuliuotis organizme.
Medžiaga bioakumuliuosis, kai organizmas nepajėgs jos apdoroti, o tai reiškia, kad ji neišsiskiria su prakaitu, šlapimu ir kitomis priemonėmis. Kadangi organizmas ir toliau yra veikiamas medžiagos, bendra koncentracija organizme didėja. Sunkiųjų metalų, pavyzdžiui, gyvsidabrio, atveju tai gali sukelti rimtų sveikatos problemų. Kitos teoriškai nekenksmingos medžiagos gali būti pavojingos, kai jos biologiškai kaupiasi organizme.
Dažniausiai kūno riebaluose yra bioakumuliacinių medžiagų. Kai riebalai deginami energijai gauti, toksinai išsiskiria į organizmą. Kai kurios medžiagos bioakumuliuojasi kitose kūno dalyse, pavyzdžiui, kauluose. Priklausomai nuo medžiagos, sveikatos problemų gali kilti praėjus keleriems metams po poveikio, todėl sunku tiksliai nustatyti problemų priežastį. Taip dažnai nutinka sergant vėžiu, atsirandančiu dėl aplinkos poveikio. Kartais neįmanoma nustatyti, kokia buvo vėžio priežastis, todėl sunku pradėti aplinkos valymą potencialiai toksiškoje vietoje arba nustatyti, ar šeimos nariams taip pat gresia pavojus.
Daugelis darbo vietoje susirgimų yra bioakumuliacijos pasekmė. Žmogus, kasdien veikiantis ta pačia medžiaga nedidelėmis koncentracijomis, gali susikaupti pakankamai medžiagos organizme, kad susirgtų. Kita klasikinė bioakumuliacijos iliustracija – visame pasaulyje didėjantis gyvsidabrio kiekis žuvyse arba paukščių apsinuodijimas DDT. Bioakumuliacija tapo didele aplinkos problema dėl taršos ir žmogaus veiklos, kurios labai padidino bioakumuliacinių medžiagų kiekį aplinkoje.
Susijusi sąvoka yra biodidinimas. Atliekant biologinį padidinimą, toksiška medžiaga patenka į maisto grandinę, todėl kyla plačiau paplitusi aplinkos problema. Pavyzdžiui, žuvys sugeria gyvsidabrį maitindamosi užterštuose vandenyse. Kai žuvys bioakumuliuoja gyvsidabrį, kiti gyvūnai, įskaitant žmones, yra veikiami toksiškos medžiagos vartodami žuvį. Taigi gyvsidabris gali bioakumuliuotis keliose rūšyse, sukeldamas potencialiai labai rimtą problemą.