La toxicité est avérée sur le milieu aquatique. La molécule a un effet inhibiteur sur les plantes aquatiques, et la toxicité aiguë entraînant la mort apparaît à faibles doses.
Pour l'homme, l'atrazine est classé comme produit nocif. Cette nocivité se manifeste après inhalation ou contact dermique. Les risques d'effets graves apparaissent en cas d'exposition prolongée par ingestion. La dose journalière acceptable est de 40 ug/kilo de poids corporel. Les effets à long terme sur la reproduction sont suspectés. La possibilité d’un risque cancérigène associé à l’exposition à l’atrazine chez l’humain est loin d’être établie. L'atrazine a été classé non cancérigène par le Centre international de recherches sur le cancer en 1998.