Den rabatt modekedjan sade att det hade kommit till sin kännedom att skorna "inte uppfyller Primark vanliga höga standarder för kemisk överensstämmelse".
Produkterna i fråga är mäns flip-flops i blått, svart och khaki.
Företaget sade kunder kommer att erbjudas en full återbetalning och behöver inte uppvisa bevis på köp.
Primark, som ägs av Associated British Foods, sade att skorna såldes i butiker mellan 4 januari och 2 juni i år som en del av dess Cedar Wood State sortiment.
"Vi har hittat nivåer av ett begränsat ämne i produkten utöver de 1,0 mg/kg krav," det sade på webbplatsen.
En talesman för Primark bekräftade att kemikalien i fråga var krysen, som användes i mörkfärgade färgämnen, men sade att den fanns på nivåer som skulle innebära en minimal hälso- och säkerhetsrisk för kunderna.
Felet upptäcktes av Primark efter en förfrågan från en tredje part, sade företaget.
"Vi tar säkerheten för våra kunder och kvaliteten på våra produkter på största allvar", sade talespersonen.
Företaget har avbrutit alla nya beställningar från fabriken som tillverkar flip-flops medan ärendet undersöks.
Primark har erinrat sig tusentals mäns flip-flops över rädsla de kan innehålla farliga nivåer av en cancerframkallande kemikalie.