二噁英是一类非常稳定的亲油性固体化合物，其熔点较高，分解温度大于700℃，极难溶于水，可溶于大部分有机溶液，所以容易在生物体内积累。美国国家环保局（EPA）确认的有毒二2噁英英类物质有30种，其中包括PCDDs7种、PCDFs10种、多氯联苯（PCBs）13种，以毒性大、致癌作用强的2，3，7，8-四氯代二苯并二噁英（2，3，7，8-TCDD）为代表。不同的二噁英类取代衍生物具有不同的毒性，根据美国国家环保局1995年的报告，二噁英是迄今人类所发现的毒性最强的物质，可影响细胞分裂、组织再生、生长发育、代谢和免疫功能。因此，二噁英被称为“毒素传递素”，影响和危害正常人体系统，如内分泌、免疫、神经系统等。

通常认为燃烧含氯金属盐的有机物是产生二噁英的主要原因，其中金属起催化剂作用，如FeCl3、CuCl2可以催化二噁英的生成。几乎在所有的燃烧过程中，如城市生活垃圾、废水污泥、医疗废物、危险废弃物、煤、木材、石油产品燃烧过程，以及建筑物燃烧过程中的产物烟气、飞灰、底渣和废水中都能发现二噁英（PCDD/Fs）的存在；而且污泥中包括家庭生活污水污泥普遍存在二噁英。焚烧过程中温度在250～650℃时会生成二噁英，且在300℃时生成量最大。

在污泥焚烧过程中，影响二噁英的形成和排放的主要因素包括污泥的成分及特性、燃烧条件、烟气成分、烟气中微粒的含量、烟气温度分布、粉尘去除装置的运行温度及酸性气体的控制方式。

污泥焚烧过程中二噁英和呋喃的形成有3个可能的途径：a.包含PCDDS/PCDFS的化合物在燃烧室不完全的裂解；b.二噁英和呋喃也可能通过炉膛中的氯酚和氯苯等氯化物形成；c.由无机氯化物和有机物综合反应的结果，通常是在有催化剂存在的条件下发生，如温度范围为250℃的余热锅炉及除尘器中的飞灰，所含的一般金属化合物有铜的氯化物、氧化物、硫酸盐以及铁、锌、镍、铝的氧化物。