Неоники сохраняются — в особенности в почве — в течение месяцев, а в некоторых случаях и лет, экологические концентрации могут накапливаться. Это эффективно повышает их токсичность, увеличивая продолжительность времени их воздействия на нецелевые организмы.
Метаболиты неоников (вещества, на которые они распадаются) зачастую так же или более токсичны, чем активные вещества.
Классические используемые для оценки токсичности пестицида методики измерения (краткосрочные лабораторные анализы токсичности) не эффективны для системных пестицидов и скрывают их настоящее воздействие. С помощью этих методик обычно измеряется лишь прямое немедленное воздействие, а не хроническое воздействие, оказываемое различными путями. Уже при немедленном воздействии на пчел токсичность некоторых неоников, превышает ДДТ в 5 000 — 10 000 раз
Последствия воздействия неоников могут быть как немедленными и летальными, так и хроническими. Даже долгосрочное воздействие при низких (нелетальных) дозах может быть пагубным. Данные препараты являются ядами нервного действия, наносимый ими хронический вред может включать: нарушение обоняния или памяти; снижение уровня плодовитости; изменение кормового поведения и уменьшение объема потребляемой пищи, включая уменьшение вылетов за взятком среди пчел; изменение поведения земляных червей; трудности при полете и повышенная чувствительность к заболеваниям.