Neptunium je rádioaktívny kov, ktorý emituje alfa častice, ktoré sú vysokoenergetickými časticami, ktoré môžu poškodiť DNA a iné bunkové štruktúry. Alfa častice obzvlášť poškodzujú bunky, ktoré sa rýchlo delia, ako sú tie v gastrointestinálnom trakte a reprodukčných orgánoch. Neptunium sa môže absorbovať aj cez kožu a dýchací trakt.
Účinky otravy Neptunium závisia od množstva absorbovaného žiarenia. Nízke úrovne ožiarenia môžu spôsobiť nevoľnosť, zvracanie a hnačku. Vyššia úroveň expozície môže spôsobiť závažnejšie zdravotné problémy vrátane rakoviny, vrodených chýb a otravy ožarovaním.
Na otravu Neptunium nie je známy. Liečba sa zameriava na zvládanie symptómov a na zabránenie ďalšieho vystavenia žiareniu.