類尼古丁藥劑在土壤內的持久性可長達數個月，某些例子會到數年，因此環境濃度會逐漸增加。在環境中所累加的藥劑量對非目標生物的影響隨著暴露時間的增加而影響更劇。
類尼古丁藥劑代謝後的產物毒性通常會比原活性態更甚。
傳統測量農藥毒性的方法 (短期實驗室毒理測試結果) 沒有辦法有效的偵測系統性殺蟲劑的實際影響。他們通常只測量急性反應而不會利用其他方法多方面測試慢性反應。如果只探討急性毒，部份類尼古丁藥劑對蜜蜂的毒性高過 DDT 達 5,000 到 10,000 倍。
暴露在類尼古丁藥劑下的反應從急性致死到慢性效應都有，長期暴露在類尼古丁藥劑下即使是低劑量也是有害的。他們是神經毒，其慢性中毒徵狀包括：無法恢復的嗅覺和記憶喪失、生殖力下降、食性改變與攝食量下降，在蜜蜂則為採蜜/粉量下降、蚯蚓挖洞力受影響、飛行困難及容易生病等。