Tlenek etylenu jest uznawany za gazowy środek dezynfekcyjny o szerokim spektrum działania i wysokiej skuteczności, już powoduje znaczną szkodę dla zdrowia ludzkiego, wykazujący poziom toksyczności przekraczający poziom chloroformu i czterochlorku węgla.
Początkowo, celuje w drogi oddechowe, wywołując objawy takie jak nudności, wymioty, biegunka, i ból, wraz z supresją ośrodkowego układu nerwowego. W ciężkich przypadkach, może nasilić się do niewydolności oddechowej i obrzęku płuc.