危害描述是確定作用位點、作用機制和劑量-反應關系（發生反應的比例或者反應的嚴重程度）的過程。在此過程中，很可能要建立一系列模型，包括用純數學表達的到以生物學原理為基礎表達的模型。結果，每種模型都在不同程度上反映人的實際疾病過程，并具有不同程度的不確定性。
模型不確定性在危害描述步驟中有重要意義。用數學方式的劑量-反應關系在代表實際生物學過程方面具有很大的不確定性。盡管公認劑量-反應模型本身有很大的不確定性，但它是當今預測對人體健康產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。由于對風險評估的興趣不斷增長，對模型的作用，包括它們代表生物學過程的準確度和完整性的要求也更高了。
危害描述中變異性和不確定性的一個重要問題是在所研究的種屬中，在所設定的劑量水平下，所得到的劑量-反應的差異。為了提高力度和陰性反應的價值，在動物試驗中典型做法是用大劑量。通常，這些攝入量遠遠大于一般情況下的人體攝入水平。對于人體風險評估而言，在高攝入量時收集到的攝入-反應資料模型運用于低攝入量水平時可能會不大準確。另外，盡管絕大多數試驗動物是純系的，具有一致的遺傳特性，但是動物個體間對相同劑量的仍有差異。如果非純系動物，則會產生更大的差異。
危害描述中所產生變異性和不確定性的另一個問題是需要在不同種屬間外推。種屬間外推導致外推模型的不確定性和外推中所用參數間的變異性。