Mykotoxine sind Stoffwechselprodukte, die sich beim Wachstum von Pilzen auf Lebens- und Futtermitteln bilden können und toxisch auf Mensch und Tier wirken. Die speziell in Milch und Milchprodukten vorkommenden Aflatoxine M können schwere Leberschädigungen und Missbildungen am ungeborenen Leben hervorrufen. Mit normalem Grünfutter aus Gräsern und Kräutern gibt eine Kuh höchstens 40.000 Liter Milch pro Jahr. Wollen die Bauern höhere Milcherträge, müssen sie Kraftfutter verwenden, das aus heimischen Getreideabfällen, aber auch ausländischem Mais oder Sojaschrot zusammengestellt wird. Auf den langen Transportwegen können unter Umständen krebserregende Pilzgifte, die Aflatoxine, im Tierfutter entstehen. Frisst die Kuh kontaminiertes Futter, gelangen diese Aflatoxine in die Milch. Häufig betroffen ist Kraftfutter aus Erdnuss- oder Kokosprodukten und Baumwollsaaten.
Im Januar 1989 sorgte ein Aflatoxinbefall für Aufregung. Ein großer Teil der US-amerikanischen Maisernte war durch Pilzbefall geschädigt. Da der Aflatoxingehalt bei mehr als der Hälfte der Stichproben jenseits des duldbaren Bereichs lag, wurde kurzerhand der Grenzwert von 20pg/kg auf 300 µg/kg angehoben. In Norddeutschland, wo viel importiertes Kraftfutter aus den USA eingesetzt wird, stiegen die Aflatoxinwerte in der Milch auf das Doppelte an.
Aflatoxine können sich aber auch bei unsachgemäßer Lagerung in Milch und Milchprodukten bilden. Bei verschiedenen Untersuchungen wurden bei mehr als 10 Prozent der Milchproben Aflatoxin M nachgewiesen, wovon etwa die Hälfte über dem für Baby- und Kleinkindernahrung festgesetzten Höchstwert von 0,01 µg/kg lag. Die Zeitschrift Ökotest stellte als Ergebnis einer Untersuchung vom April 1993 fest, dass von bundesweit 29 untersuchten Milchsorten nur zwei Milchproben Aflatoxinwerte aufwiesen.
Die Chlorkohlenwasserstoffe (b-HCH, PCB, HCB) sind die hauptsächlichen Problemsubstanzen der Milch. Trotz strikter gesetzlich vorgeschriebener Einschränkungen der als Agrochemikalien in der Landwirtschaft eingesetzten Verbindungen werden diese Substanzen wegen ihrer Stabilität auch in den nächsten Jahren noch in hohen Konzentrationen in tierischen Lebensmitteln vorhanden sein. Besonders hoch ist der Schadstoffeintrag wiederum durch importierte Kraftfutter, in deren Herkunftsländern die Anwendung von Pestiziden kaum eingeschränkt ist.
In nahezu allen Milchproben, die in Untersuchungsämtern einer Prüfung unterzogen wurden, lassen sich chlorierte Kohlenwasserstoffe als Verunreinigung nachweisen. Höchstmengenüberschreitungen sind mit Ausnahme von hohen PCB-Gehalten dennoch selten.
Milch ist im Vergleich zu pflanzlichen Lebensmitteln in der Regel nur gering mit Schwermetallen belastet. Die maximale Aufnahme von Cadmium und Blei aus der Milch beträgt zudem etwa 5 bis 10 Prozent der Gesamtaufnahme. Daher kann die Milch als Faktor für die Schwermetallbelastung des Menschen vernachlässigt