离子液体对动物的毒性目前只进行了少量的实验研究。
咪唑和吡啶离子液体的毒性对淡水蜗牛（Physa acuta）的存活、爬行和进食等行为的影响，发现离子液体对其爬行和进食的影响表现为亚致死效应。
斑马鱼暴露在离子液体中的急性中毒效应和组织破坏现象，不同阴离子的咪唑、吡啶离子液体的LC50都超过100 mg/L，说明对斑马鱼没有致命效应。与未经ILs作用的斑马鱼相比，即便经较低浓度ILs作用的斑马鱼都会产生活动减少、丧失平衡、漂泊不定地游动、静止不动等不良反应。对经ILs作用的斑马鱼的细胞组织损坏评价表明，斑马鱼的腮和皮肤功能被削弱。
[BA][NO3]和[DDA][NO3]对Wistar鼠的急性中毒效应，鼠在[BA][NO3]浓度为2000 mg/kg环境中10 min后，大量分泌唾液，雌性24小时后死亡；把浓度降低为500 mg/kg时，雌性不能活过6天，实验证明[BA][NO3]的经口半致死浓度LD50超过50 mg/kg，小于[DDA][NO3]的LD50值。
用[C4mim]Cl 对Fischer 344鼠也做了相似的实验，发现浓度为175 mg/kg的[C4mim]Cl在2星期内对老鼠的体重、行动和健康无影响，但当浓度增加到550 mg/kg时，可以致死老鼠；当浓度增大到2000 mg/kg时，所有被实验的老鼠行为反常，并在1天内全部死掉。此外，研究还发现离子液体/二氯甲烷比纯离子液体或离子液体水溶液更毒，这在溶解离子液体时要非常注意。
总体来看，目前离子液体对生物体毒性的研究才刚刚展开，研究结果还缺乏系统性，结论也缺乏一致性。因此需要获得更多的毒性数据，特别是对人体的毒性，在此基础上建立离子液体运输、处置和使用规则，建立针对离子液体的一套完整的生物和环境、安全和健康评价标准。
