תחמוצת אתילן מוכרת כחומר חיטוי גזי רחב טווח ויעיל במיוחד, אוּלָם הוא מהווה נזק משמעותי לבריאות האדם, מציג רמות רעילות העולות על אלו של כלורופורם ופחמן טטרכלוריד.
בְּהַתחָלָה, הוא מכוון לדרכי הנשימה, גרימת תסמינים כגון בחילות, הֲקָאָה, שִׁלשׁוּל, וכאב, יחד עם דיכוי מערכת העצבים המרכזית. במקרים חמורים, זה עלול להסלים למצוקה נשימתית ובצקת ריאות.