O MeHg liga-se fortemente a grupos tiol (-OH), em especial à glutationa e cisteína, bloqueando enzimas, cofatores e hormônios.

A creatina serve como indicador de contaminação biológica por mercúrio.

O Hg+2 (não ionizada) possui afinidade pelos grupos Sulfidrilas dos eritrócitos e da fração plasmática. É encontrado em maior parte nos rins e atravessa a barreira hematoencefálica e placentária.

O Hg+2 é o mais amplamente absorvido (encontra-se ligado às sulfidrilas de peixes, sendo liberado pela ação do suco gástrico na forma de CH3HgCl). As outras formas possuem uma absorção mais reduzida.

O mercúrio não tem capacidade genotóxica.