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1,3‑二甲基‑2‑咪唑啉酮（DMI）属于极性非质子工业溶剂，整体毒性低于HMPA这类强致癌溶剂，但并非无毒化学品，依据GHS 化学品分类体系，归为具有多方面健康风险的危险物质，主要风险集中在急性接触损伤、生殖发育潜在危害、重复暴露器官损伤等方面，皮肤渗透能力较强是放大毒性风险的关键因素。
从急性毒性来看，大鼠经口LD₅0约1200mg/kg，属于经口有害类别；家兔经皮LD₅0约930mg/kg，皮肤接触具备明显急性毒性，这和1,3‑二甲基‑2‑咪唑啉酮的强透皮特性直接相关，液体可以透过皮肤屏障进入体内，单纯皮肤大面积接触即可造成中毒，不能忽视皮肤途径的摄入风险。吸入途径，因其沸点高、常温挥发度相对有限，正常工况下蒸气浓度不高，但加热、雾化会产生气溶胶，吸入雾滴会刺激呼吸道，引发呼吸道不适，长期反复吸入依旧存在健康隐患。
局部刺激损伤方面，1,3‑二甲基‑2‑咪唑啉酮会造成严重眼部损伤，溅入眼睛可引发结膜、角膜重度刺激，处理不及时会造成持久眼部伤害，属于严重眼损伤类别；皮肤接触会带来皮肤刺激，长时间浸泡会破坏皮肤角质屏障，加剧物质经皮吸收。动物试验显示该物质一般不归类为皮肤致敏剂，不会诱发过敏变态反应，但不能因此忽视皮肤防护，屏障破损的皮肤会大幅提升吸收速率，放大中毒风险。
1,3‑二甲基‑2‑咪唑啉酮需要重视的是生殖发育毒性，GHS将其划为生殖毒性2类，动物实验提示长期或反复暴露，怀疑会损害生育能力，存在伤害胎儿的潜在风险，靶器官重点指向睾丸组织，反复染毒动物可见睾丸组织损伤改变。目前尚无充分的人类流行病学证据，但工业操作环节，备孕、孕期人员应严格避免接触，减少职业暴露。现有毒理数据未将DMI判定为致癌物，没有明确证据显示具备遗传致突变效应，但相关完整人体数据仍然有限，不可放松防护要求。
重复长期暴露会带来靶器官损害，反复经皮肤、呼吸道、消化道摄入，会对多个内脏器官产生累积损伤。作为渗透促进类溶剂，1,3‑二甲基‑2‑咪唑啉酮不仅自身进入机体，还会协同带动体系内其他溶解的化学品一同穿透皮肤，在复配体系中，整体健康风险会进一步加大，这一点在医药外用配方研究中需要格外警惕，不允许随意用于人体直接接触的外用产品。
对比同类极性溶剂，1,3‑二甲基‑2‑咪唑啉酮的毒性显著低于强致癌的六甲基磷酰胺HMPA，是HMPA重要替代溶剂；与NMP、DMF相比风险结构有所区别，同样存在生殖相关警示，不能简单理解为“安全无害溶剂”。
生态毒性层面，1,3‑二甲基‑2‑咪唑啉酮对水生生物有毒，对鱼类、水蚤、藻类均存在不利影响，不可随意直接排放进入水体环境，工业废液需要经过生化处理之后再合规排放，降低对水环境生物的毒害作用。
实际操作防护层面，作业环境需要保证良好通风，避免加热雾化产生大量气溶胶；操作人员佩戴耐溶剂防护手套、护目镜，穿戴防护服，杜绝皮肤直接接触；如果发生皮肤沾染，立刻用大量肥皂水冲洗，溅入眼睛必须持续清水冲洗并及时就医；严禁口服。储存与生产过程中做好密闭管控，减少职业暴露。
1,3‑二甲基‑2‑咪唑啉酮是相对安全的合成溶剂替代品，但绝非 无害物质。急性接触可经口、经皮造成中毒，存在严重眼皮肤刺激，动物实验提示潜在生殖危害，重复暴露会造成器官损伤，同时具有水生生物毒性。使用该溶剂，核心控制要点就是阻断皮肤渗透吸收，降低反复接触，落实通风与个体防护，严格管控职业暴露，同时做好三废处理，规避生态污染风险。