能与燃料形成具有极强爆炸性的混合物，其中许多的爆炸威力甚至超过了硝化甘油。在高pH的环境下四硝基甲烷会与水气反应生成三硝基甲烷，后者易与金属反应生成不稳定且易爆的盐。四硝基甲烷具有高毒性。人体吸入2.5g/kg的四硝基甲烷即可引起高铁血红蛋白症、肺水肿，以及对肝、肾和中枢神经系统的损害。它还被怀疑是一种人类致癌物。