Unsur logam kromium dapat berada dalam tiga keadaan oksidasi: +2, +3 dan +6, di mana ia membentuk senyawa dengan memberikan dua, tiga dan enam elektron, masing-masing, kepada atom unsur lain. Kromium dalam keadaan oksidasi +6 dikenal sebagai kromium heksavalen atau kromium VI. Unsur ini paling sering ditemukan dalam keadaan oksidasi +3, yang dikenal sebagai kromium trivalen atau kromium III, dan dalam bentuk ini, ia merupakan elemen jejak penting bagi manusia. Kromium heksavalen, bagaimanapun, beracun dan diklasifikasikan sebagai karsinogen oleh Badan Perlindungan Lingkungan (EPA) di AS. Senyawa kromium heksavalen yang paling sering dijumpai adalah kromat (Cr2O42-) dan dikromat (Cr2O72-).
Beberapa senyawa kromium VI terjadi secara alami — misalnya, mineral krokoit atau timbal kromat (PbCrO4); namun, masalah kesehatan utama adalah dengan kromium VI dari sumber industri. Orang mungkin terpapar di tempat kerja atau di lingkungan. Kromat dan dikromat digunakan secara industri dalam pelapisan krom, pigmen dan perawatan anti-korosi. Mereka juga diproduksi sebagai produk sampingan yang tidak disengaja dalam proses lain, seperti pengelasan baja krom. Di laboratorium, mereka kadang-kadang digunakan sebagai zat pengoksidasi dan untuk membersihkan barang pecah belah.
Paparan kromium VI melalui inhalasi debu dan aerosol dan melalui kontak kulit memiliki efek kesehatan yang merugikan yang serius. Efek toksik akut termasuk kesulitan bernapas, gejala gastrointestinal dan luka bakar dari kontak kulit, sementara paparan kronis dapat menyebabkan bronkitis, asma dan dermatitis. Sejumlah penelitian laboratorium pada hewan telah memberikan bukti yang meyakinkan bahwa menghirup kromium VI secara signifikan meningkatkan risiko kanker paru-paru, dan penelitian di tempat kerja menunjukkan peningkatan insiden kanker paru-paru pada pekerja yang terpapar senyawa ini melalui penghirupan.
Kromium heksavalen menjadi perhatian masyarakat umum melalui gugatan yang berkaitan dengan air tanah yang terkontaminasi yang diajukan terhadap perusahaan energi terkenal pada tahun 1993, di mana juru kampanye lingkungan Erin Brockovich — yang saat itu bekerja untuk firma hukum lokal — memainkan peran utama. Air limbah yang mengandung kromium VI, yang digunakan untuk melindungi menara pendingin dari korosi, telah dibuang ke kolam tak bergaris di dekat kota Hinkley, California dan kemudian meresap ke dalam air tanah yang merupakan pasokan air minum utama kota itu. Tingkat kromium heksavalen mencapai 580 mikrogram per liter — kira-kira 10 kali batas yang ditetapkan oleh EPA. Telah berhasil dikemukakan bahwa kelalaian perusahaan telah mengakibatkan berbagai masalah kesehatan yang serius, termasuk kanker, yang disebabkan oleh kromium heksavalen. Perusahaan tersebut akhirnya membayar penyelesaian $333 juta dolar AS (USD) kepada 648 penduduk Hinkley dan kasus tersebut menjadi subjek film yang sangat sukses yang dibintangi oleh Julia Roberts dalam peran Brockovich.
Meskipun ada penerimaan umum bahwa kromium heksavalen beracun dan karsinogenik jika terhirup, bukti bahwa konsumsi kromium VI pada tingkat yang ditemukan dalam air tanah yang terkontaminasi dapat menyebabkan kanker pada manusia tidak dapat disimpulkan. Ketika tertelan dalam kadar rendah, tampak bahwa kromium VI diubah oleh asam lambung menjadi kromium III yang relatif tidak beracun. Satu studi melaporkan peningkatan kadar kanker gastrointestinal pada tikus yang diberi dosis tinggi kromium VI, tetapi – karena perbedaan dalam saluran pencernaan – mungkin tidak valid untuk menyimpulkan dari sini bahwa ada risiko yang sama dengan manusia. Penyelidikan tingkat kanker di Hinkley antara 1988 dan 2008 menyimpulkan bahwa jumlah kasus kanker tidak di atas normal; namun, telah diperdebatkan bahwa banyak kasus kanker mungkin telah dikecualikan karena kematian beberapa penderita dan orang lain pindah sebelum penelitian.
Di AS, EPA California telah menetapkan batas 50 mikrogram — 50 sepersejuta gram — kromium heksavalen per liter untuk air minum. Tingkat kromium VI melebihi batas ini di sejumlah area — dalam beberapa kasus karena polusi industri, di lain karena sumber alam. Ada beberapa langkah yang dapat diambil untuk menghilangkan senyawa ini dari air ledeng, seperti pertukaran ion, osmosis balik dan pelunakan kapur.