危害描述是确定作用位点、作用机制和剂量-反应关系（发生反应的比例或者反应的严重程度）的过程。在此过程中，很可能要建立一系列模型，包括用纯数学表达的到以生物学原理为基础表达的模型。结果，每种模型都在不同程度上反映人的实际疾病过程，并具有不同程度的不确定性。
模型不确定性在危害描述步骤中有重要意义。用数学方式的剂量-反应关系在代表实际生物学过程方面具有很大的不确定性。尽管公认剂量-反应模型本身有很大的不确定性，但它是当今预测对人体健康产生不良作用的最常用方法，并且在制定政策中也是行之有效的。由于对风险评估的兴趣不断增长，对模型的作用，包括它们代表生物学过程的准确度和完整性的要求也更高了。
危害描述中变异性和不确定性的一个重要问题是在所研究的种属中，在所设定的剂量水平下，所得到的剂量-反应的差异。为了提高力度和阴性反应的价值，在动物试验中典型做法是用大剂量。通常，这些摄入量远远大于一般情况下的人体摄入水平。对于人体风险评估而言，在高摄入量时收集到的摄入-反应资料模型运用于低摄入量水平时可能会不大准确。另外，尽管绝大多数试验动物是纯系的，具有一致的遗传特性，但是动物个体间对相同剂量的仍有差异。如果非纯系动物，则会产生更大的差异。
危害描述中所产生变异性和不确定性的另一个问题是需要在不同种属间外推。种属间外推导致外推模型的不确定性和外推中所用参数间的变异性。