二溴甲烷是一種具有中等毒性的物質，其蒸氣具有麻醉性，可能引起心律紊亂。長期暴露於二溴甲烷可能會導致癌症、對呼吸系統、神經系統和肝臟造成危害。具體來說，暴露於二溴甲烷的環境中，人體可能會出現呼吸困難、眩暈、頭痛、噁心、肝功能異常等症狀。此外，二溴甲烷對環境也有潛在風險，對大氣臭氧層有極強破壞力，對水生生物產生負面影響。
急性毒性研究表明，二溴甲烷對大鼠的經口LD50值為1000mg/kg，吸入LC50值為40000mg/m³（2小時）。亞急性和慢性毒性研究表明，大鼠吸入1000ppm該物質54次後會出現肝腎損害，部分動物死亡。
在處理二溴甲烷時，應採取適當的安全措施，如佩戴防護裝備，並在出現緊急情況時迅速脫離現場並尋求醫療幫助。