離子液體對動物的毒性目前只進行了少量的實驗研究。

咪唑和吡啶離子液體的毒性對淡水蝸牛（Physa acuta）的存活、爬行和進食等行為的影響，發現離子液體對其爬行和進食的影響表現為亞致死效應。
斑馬魚暴露在離子液體中的急性中毒效應和組織破壞現象，不同陰離子的咪唑、吡啶離子液體的LC50都超過100 mg/L，說明對斑馬魚沒有致命效應。與未經ILs作用的斑馬魚相比，即便經較低濃度ILs作用的斑馬魚都會產生活動減少、喪失平衡、漂泊不定地游動、靜止不動等不良反應。對經ILs作用的斑馬魚的細胞組織損壞評價表明，斑馬魚的腮和皮膚功能被削弱。
[BA][NO3]和[DDA][NO3]對Wistar鼠的急性中毒效應，鼠在[BA][NO3]濃度為2000 mg/kg環境中10 min后，大量分泌唾液，雌性24小時后死亡；把濃度降低為500 mg/kg時，雌性不能活過6天，實驗證明[BA][NO3]的經口半致死濃度LD50超過50 mg/kg，小于[DDA][NO3]的LD50值。
用[C4mim]Cl 對Fischer 344鼠也做了相似的實驗，發現濃度為175 mg/kg的[C4mim]Cl在2星期內對老鼠的體重、行動和健康無影響，但當濃度增加到550 mg/kg時，可以致死老鼠；當濃度增大到2000 mg/kg時，所有被實驗的老鼠行為反常，并在1天內全部死掉。此外，研究還發現離子液體/二氯甲烷比純離子液體或離子液體水溶液更毒，這在溶解離子液體時要非常注意。

總體來看，目前離子液體對生物體毒性的研究才剛剛展開，研究結果還缺乏系統性，結論也缺乏一致性。因此需要獲得更多的毒性數據，特別是對人體的毒性，在此基礎上建立離子液體運輸、處置和使用規則，建立針對離子液體的一套完整的生物和環境、安全和健康評價標準。