氯乙烯屬于致癌物質，短時間、高濃度接觸氯乙烯，會導致接觸者急性中毒，引發眩暈、頭痛、心率減慢以及血壓降低等癥狀;重度中毒者會出現意識障礙，甚至死亡。氯乙烯燃燒后產生的光氣和氯化氫，也屬有毒氣體。光氣可致人嘔吐、呼吸困難，在第一次世界大戰中還曾被用作化學武器。

氯乙烯泄露后應迅速撤離泄漏污染區人員至上風處，并進行隔離，嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。用工業覆蓋層或吸附/吸收劑蓋住泄漏點附近的下水道等地方，防止氣體進入。合理通風，加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。構筑圍堤或挖坑以收容產生的大量廢水。如有可能，將殘余氣或漏出氣用排風機送至水洗塔或與塔相連的通風櫥內。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗后再用。