علم با مشاهده آغاز می‌شود. در گذشته‌های دور، مهارت‌های رصدی ما فراتر از حواس ما نبود با این وجود، در ارزیابی سمیت و ایمنی حتی در دوران پیش از تاریخ (یعنی قبل از ثبت مکتوب) انسان‌های اولیه به طور گسترده از آزمون و خطا برای کشف محیط خود استفاده می‌کردند.

از نظر سم‌شناسی، آنها با دقت به این نکته توجه می‌کردندکه کدام مواد، به ویژه منابع غذایی بالقوه، بی‌خطر بودند و کدام خطرناک، حتی ممکن بود پس از ایجاد آسیب به این نکته پی‌ببرند و به سرعت می‌آموختند که چگونه بین مواد ایمن و سمی تفاوت قائل شوند.

اگرچه که باید از مواد سمی اجتناب می‌شد اما به سرعت مشخص شد که می‌توان از آن‌ها علیه دشمنان استفاده کرد.