Ksenobiootin kerääntyminen on haitallisten, vaarallisten aineiden kerääntymistä elimistöön, jotka aiheuttavat erilaisia myrkytyksiä , mutaatioita , sairauksia ja jopa kuoleman. Kertyminen voi aiheuttaa esimerkiksi: ksenobioottien enimmäispitoisuusrajan , mikro-organismien lisääntymisen, myrkyllisten höyryjen hengittämisen, säteilyaltistuksen , suoran kosketuksen ihon kanssa . Kun ksenobioottia kertyy, on välttämätöntä poistaa vaaralliset aineet kehosta. Joskus tietyissä olosuhteissa on mahdotonta poistaa ksenobioottia, koska se on jo kiinnittynyt kehoon.
Esimerkki ksenobiootin vaikutuksesta ja kertymisestä voi olla Tšernobylin katastrofi vuonna 1986. Tuhannet ihmiset saivat korkeita säteilytasoja, eli ksenobioottien kertymistä, mikä johti myöhemmin säteilysairauteen , syöpään ja kuolemaan.