Polonium-210 zendt alfadeeltjes uit, die genetisch materiaal in cellen kunnen beschadigen of vernietigen. Isotopen die alfadeeltjes afgeven, zijn giftig als ze worden ingenomen of ingeademd omdat de alfadeeltjes zeer reactief zijn, maar polonium wordt niet door de huid opgenomen en ook niet de alfa-straling diep doordringen. Polonium wordt over het algemeen alleen als giftig beschouwd als het intern wordt ingenomen (ademen, eten, door een open wond).
Polonium lost gemakkelijk op in verdunde zuren. Po-210 komt gemakkelijk in de lucht en is oplosbaar genoeg om door lichaamsweefsels te circuleren. Polonium is het enige bestanddeel van sigarettenrook dat kanker veroorzaakt bij proefdieren. Het polonium in tabak wordt geabsorbeerd uit fosfaatmeststoffen. Een dodelijke hoeveelheid ingenomen polonium is 0,03 microcurius, een deeltje met een gewicht van 6,8 x 10-12 g (erg klein).
Gemengd of gelegeerd met berylliumkan polonium worden gebruikt als draagbare neutronenbron. Polonium wordt gebruikt als neutronen-trigger voor kernwapens, bij het maken van fotografische platen en om statische ladingen te verminderen in industriële toepassingen zoals textielfabrieken.