Biomagnificirana onesnaževala so onesnaževala, ki postanejo bolj koncentrirana, ko se premikajo po prehranjevalni verigi navzgor, in se veliko bolj intenzivirajo na višjih ravneh prehranjevalne verige kot na dnu. Več študij je pokazalo, da imajo številne kemikalije nagnjenost k biomagniranju, vključno z nekaterimi kemikalijami, za katere se je prej verjelo, da so varne. Poleg tega, da ogroža dobrobit okolja, predstavlja biomagnifikacija tudi tveganje za ljudi, zlasti za ljudi, ki uživajo živalske proizvode.
Biomagnifikacija je tesno povezana s konceptom bioakumulacije, ki se nanaša na kopičenje onesnaževal v določenem organizmu. Toksini se kopičijo iz različnih razlogov. Ponavadi so manj topni v vodi, zaradi česar jih organizem težje izplakne, lahko pa se pritrdijo na maščobne celice in se kopičijo v tkivih organizma. Bioakumulacija je lahko smrtonosna za eno žival, lahko pa prispeva tudi k biomagnifikacije.
V klasičnem primeru biomagnifikacije so mikroorganizmi v oceanu izpostavljeni onesnaževalom in ribe, ki jih jedo, prav tako zaužijejo ta onesnaževala. Večje ribe jedo manjše ribe, večje ribe pa jedo tjulnji. Na vsakem koraku postaja koncentracija onesnaževala vedno višja, kar predstavlja onesnaženje, ki ga prenašajo desetine ali stotine živali. Ko polarni medved poje tjulnje, se onesnaževalci, ki so bili povečani, naberejo v telesu polarnega medveda do ravni brez primere, zaradi česar bo polarni medved zbolel, prenesel genetske nepravilnosti na svoje otroke ali umrl.
Ena od velikih težav z biomagnificiranimi onesnaževalci je, da jih je težko identificirati, dokler ne dosežejo višjih ravni prehranjevalne verige. V zgornjem primeru polarnega medveda lahko traja desetletja, da se onesnaževala pokažejo v populaciji polarnih medvedov, takrat pa je že prepozno, da bi sprejeli ukrepe za zmanjšanje njihove razširjenosti v ozračju in oceanu. Znanstveniki lahko ugotovijo, da biomagnificirana onesnaževala povzročajo bolezni polarnega medveda, vendar ne morejo sprejeti bistvenih ukrepov, da bi preprečili zbolevanje več polarnih medvedov, razen omejevanja distribucije onesnaževala v upanju, da se bo sčasoma izvlekel iz prehranjevalne verige. .
Vprašanje biomagnificiranih onesnaževal je še posebej zaskrbljujoče za regulativne agencije, saj morajo te agencije razmišljati o vplivu onesnaževal ne le na posamezne organizme, temveč na prehranjevalno verigo kot celoto. Če je kemikalija odobrena za trg in se pozneje v znanstvenih raziskavah izkaže kot biomagnificirano onesnaževalo, se to lahko slabo odraža na regulativnih organizacijah, ki naj bi varovale okolje.