A exposição do ser humano ao cádmio ocorre principalmente pela comida e causa diferentes problemas. Há uma doença conhecida como “itai-itai”, causada pela ingestão de arroz contaminado por cádmio. O cádmio também é absorvido pelo trato respiratório, e fumantes podem absorver de 10-40% do cádmio inalado. Fumo de cádmio é extremamente irritante, e quando aspirado, edemas pulmonares se desenvolvem rapidamente.
No caso de envenenamento agudo, o trato gastrointestinal absorve apenas uma pequena quantidade de cádmio, apesar de poder ocorrer salivação, tosse, náusea, vômito, convulsão e colapso. O cádmio tende a se acumular no fígado e nos rins. Os compostos de cádmio, aliás, causam danos aos rins e ao sistema nervoso central, além de serem carcinogênicos (ao tecido conjuntivo, aos pulmões, ao fígado) e, provavelmente, teratogênicos. Uma relação direta entre envenenamento por cádmio e disfunção da tireoide já foi estabelecida.
O cádmio compete com o zinco, um elemento essencial ao ser humano. Ambos possuem carga +2, e um excesso de cádmio faz com que o elemento interfira na presença de Zn2+ e outras enzimas, redistribuindo o Zn2+ em nosso corpo. Apesar de o cádmio não ultrapassar a barreira placentária (ou seja, bebês nascem praticamente livros de cádmio), a exposição a ele, como dito anteriormente, se dá pelo alimento. A eliminação é lenta, com um tempo de meia-vida na faixa de 30 anos nos rins para os íons Cd2+, permitindo a acumulação dessa espécie por bastante tempo.