O paládio é um metal de baixa toxicidade conforme medido convencionalmente (por exemplo, LD50). Pesquisas recentes sobre o mecanismo de toxicidade do paládio sugerem alta toxicidade se medida em um período mais longo e ao nível celular no fígado e nos rins. As mitocôndrias parecem ter um papel fundamental na toxicidade do paládio através do colapso do potencial da membrana mitocondrial e do esgotamento do nível de glutationa celular (GSH). Até esse trabalho recente, pensava-se que o paládio era mal absorvido pelo corpo humano quando ingerido. Plantas como o jacinto-de-água são mortas por baixos níveis de sais de paládio, mas a maioria das outras plantas tolera, embora testes mostrem que, em níveis acima de 0,0003%, o crescimento é afetado. Altas doses de paládio podem ser venenosas; testes em roedores sugerem que pode ser carcinogênico, embora até a pesquisa recente citada acima, nenhuma evidência clara indicava que o elemento prejudica os humanos.