在正常情況下，生物機體的功能受控于內分泌系統、免疫系統、神經系統，而每個系統都是通過微量的激素保持機體的平衡。一方面由大腦中的丘腦、松果體、腦垂體，咽部的甲狀腺、甲狀旁腺，腎臟的腎上腺、胰腺、胸腺、性腺(卵巢、巢)分泌出的激素通過各種指令傳送到各個臟器；另一方面激素還具有在輸送時適當調整分泌量的反饋機能，這個系統可以在激素分泌過量時進行控制，過少時促進分泌，將正常的傳導線路逆向傳導，即靶器官一各分泌腺一腦垂體一丘腦。
當環境激素進入生物體后，盡管其本身是外源的，但某些環境激素的分子結構卻與正常激素的相似，與正常分泌的激素競爭性地結合細胞中的激素受體，并與激素產生同樣作用。當靶器官將這種偽裝的激素誤認為是正常激素時，通過級聯放大的途徑輸送信號，或是抑制激素的過剩分泌，或是促進激素分泌。由于這是受假情報的誤導分泌激素，故無法保持機體的正常分泌而不可避免地發生異常。例如，殺菌利是一種殺菌除草劑，殺菌利可抑制雄激素與已轉染到COS細胞的人雄激素受體結合。
直接通過細胞膜侵入細胞內而不通過受體的環境激素，可以認為它與脂溶性物質的類固醇激素起同樣的作用。即先與細胞內或細胞核內的受體(激素受納器)結合，形成激素和受體的復合體：這一復合體發生活化后，激活DNA的功能，通過轉錄翻譯合成蛋白質，并以這種蛋白質為原料制造激素。這樣，環境激素完全偽裝成可以隨意命令制造蛋白質的類固醇激素，與受體結合，造成內分泌系統紊亂。例如，DDT和已烯雌酚的化學結構雖與雌激素不同，卻可與胞質中的雌激素受體結合，導致生殖器官功能損傷和腫瘤發生。
因此，環境激素的內分泌干擾機制，可用對內分泌系統的以下過程產生干擾作用來描述：激素合成異常；激素保存和釋放異常；激素的輸送異常；激素的清除異常；對受體的識別和受體的結合異常；與受體結合后信號傳導過程異常。