取代烷基碳鏈長度對離子液體毒性方面的探討較多，在分子、細胞及生物個體三種不同測試水平上的研究都有報道，大多數研究表明，隨著陽離了烷基碳鏈長度的增加，離子液體的毒性增強。Docherty'Microtox法研究了咪唑和吡啶離子液體對不同微生物的毒性。以[BMIM]Br、[ HMIM]Br、[OMIM]Br和[BMPy]Br、 [ HMPy]Br、[0MPy]Br分別考察側鏈取代基長度對咪唑和吡啶離子液體毒性的影響，咪唑和吡啶離子液體對Vfischeri的毒性均隨取代側鏈長度的增加而增加。盧珩俊、陸胤”選取鹵蟲作為實驗生物，研究了1-丁基，1-辛基，1-+二烷基-3甲基咪唑鹽酸鹽([Cnmim][C1](n=4,8,12))3種離子液體的暴露對鹵蟲個體存活率的影響。根據劑量效應曲線的擬合結果發現，受試離子液體系列隨著咪唑環上烴基側鏈碳原子數的增加，對鹵蟲的毒性效應也相應增強，3種離子液體對鹵蟲的LC50-24h依次為171.1, 133.6, 17. 76μ g/mL。Jastorff58i以兩種高等植物，-種水生浮游生物絲藻(Lemna minor)和一種陸生草本植物家獨行菜(Lepidium sativum) 為試驗對象，考察了咪唑類離子液體的毒性。由于該毒性試驗所需周期較長，因此，研究者僅考察了[BMIM]BF和[OMIM]BF的毒性。Lemnaminor在10mg/L的[OMIM]BF下，數量減少了87%，而在相同濃度的[BMIM]BF4作用下僅減少4%，當[BMIM]BF4濃度提高到100mg/L時，Lemna minor 數量減少60%。Lepidium sativum僅在100mg/L的[OMIM]BF作用下時，萌芽率就降至0%,而只有在1000mg/L的高濃度[BMIM]BF作用下才出現較大程度的萌芽受抑制現象。這兩種高等植物的毒性試驗說明離子液體對植物具有一定毒性,且毒性隨取代烷基鏈長度的增加而增加。但是，也有很多研究表明，離子液體的毒性并不隨取代烷基碳鏈長度的增加而增強。
