反應生成強致癌物N一亞硝胺。亞硝胺還能夠透過胎盤進入胎兒體內，對胎兒有致畸作用。
6個月以內的嬰兒對亞硝酸鹽特別敏感，臨床上患“高鐵血紅蛋白癥”的嬰兒即是食用亞硝酸鹽或硝酸鹽濃度高的食品引起的，癥狀為缺氧，出現紫紺，甚至死亡，因此歐盟規定亞硝酸鹽嚴禁用于亞硝酸鹽中毒
亞硝酸鹽類食物中毒又稱腸原性青紫病、紫紺癥、烏嘴病。
亞硝酸鹽中毒是指由于食用硝酸鹽或亞硝酸鹽含量較高的腌制肉制品、泡菜及變質的蔬菜可引起中毒,或者誤將工業用亞硝酸鈉作為食鹽食用而引起，也可見于飲用含有硝酸鹽或亞硝酸鹽苦井水、蒸鍋水后，亞硝酸鹽能使血液中正常攜氧的低鐵血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白，因而失去攜氧能力而引起組織缺氧。亞硝酸鹽是劇毒物質，成人攝入0.2一0.5克即可引起中毒，3克即可致死。亞硝酸鹽同時還是一種致癌物質，據研究，食道癌與患者攝入的亞硝酸鹽量呈正相關性，亞硝酸鹽的致癌機理是:在胃酸等環境下亞硝酸鹽與食物中的仲胺、叔胺和酰胺等嬰兒食品。亞硝酸鹽中毒發病急速，一般潛伏期1一3小時，中毒的主要特點是由于組織缺氧引起的紫紺現象，如口唇、舌尖、指尖青紫，重者眼結膜、面部及全身皮膚青紫。頭暈、頭疼、乏力、心跳加速嗜睡或煩躁、呼吸困難、惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉，嚴重者昏迷、驚厥、大小便失禁，可因呼吸衰竭而死亡。
作為防腐劑而應用在肉質食品里的亞硝酸鹽一直被認為是致癌物，但是美國國家衛生研究院的科學家卻發現，這種致癌物能制作成藥物，用來治療鐮狀細胞血癥和心臟病等多種疾病，這一發現令人瞠目結舌。
100年來，科學家認為亞硝酸鹽沒有任何益處，但是今天，科學家卻發現了它的價值所在。據美國全波廣播公司9月5日報道，在研究一種與亞硝酸鹽相關的化合物——氧化一氮時，馬克T格拉德溫博士和心臟病專家理查德-坎農博士意外發現了亞硝酸鹽的藥用價值。氧化一氮可以擴張血管，進而增加血液流量，但無法用作藥物。不過，經常被用作食品防腐劑的亞硝酸鹽卻有著和氧化一氮相似的功效，而且可以入藥，所以兩位科學家想到了亞硝酸鹽。
隨后，科學家進行了臨床試驗。他們給健康的志愿者注入微量亞硝酸鹽，結果志愿者體內血液流量增加了兩倍，而當志愿者運動時，體內的亞硝酸鹽含量馬上直線下降，說明身體正在積極使用亞硝酸鹽。所以，科學家認為，亞硝酸鹽可以用作藥物，用來治療鐮狀細胞血癥、心臟病、腦動脈瘤等和血液流量有關的疾病。
對此，格拉德溫博士戲稱說，“我們等于把人體器官當成了熱狗，加入亞硝酸鹽就相當于加入了保護措施，保衛心臟、肺和大腦缺氧時，細胞不會因為缺少氧氣而死亡。”