الفلزات الثقيلة مصطلح يطلق على مجموعة من العناصر ذات خواص فلزية أو سمية، لكنه لا يملك تعريفاً علمياً واحداً ثابتاً، إذ تختلف التعريفات بحسب الكثافة أو العدد الذري أو الوزن أو السمية. تشمل هذه المجموعة عناصر مثل الرصاص والزئبق والكادميوم والزرنيخ والنحاس والكروم، وهي موجودة طبيعياً في البيئة لكن تراكيزها قد ترتفع بفعل الصناعة والنفايات والوقود والتلوث الزراعي والمائي. يؤدي تراكم بعض هذه العناصر في الأنسجة إلى تسمم خطير يصيب الجهاز العصبي والكلى والكبد والرئتين والدم، وتختلف أعراضه بحسب العنصر والجرعة وطريقة التعرض. وتبرز خطورتها في قابليتها للتراكم الحيوي وفي صعوبة التخلص منها عندما تدخل السلاسل الغذائية والبيئات المائية.