תחמוצת אתילן מוכרת כחומר חיטוי גזי בעל טווח פעולה רחב ויעילות גבוהה, אך הוא מהווה נזק משמעותי לבריאות האדם, ומפגין רמות רעילות העולות על אלה של כלורופורם וטטרכלוריד פחמן.
בתחילה, הוא פוגע בדרכי הנשימה וגורם לתסמינים כגון בחילות, הקאות, שלשולים וכאבים, יחד עם דיכוי מערכת העצבים המרכזית. במקרים חמורים, הוא עלול להחמיר עד כדי קשיי נשימה ובצקת ריאות.
