Ksenobiotik je supstanca koja je prisutna u organizmu, ali se u njemu ne proizvodi niti se očekuje da bude prisutna. U ksenobiotike se mogu svrstati i supstance koje su prisutne u mnogo većoj koncentraciji od uobičajene. Lijekovi, kao npr. antibiotici, su ksenobiotici za ljude, zbog toga što ih ljudsko tijelo ne proizvodi i nisu dio uobičajene ishrane.
Prirodne supstance također mogu postati ksenobiotici, ako ih unese drugi organizam. Npr. ribe, u riječnim tokovima nizvodno od ispusta postrojenja za tretman otpada, unose u organizam ljudske hormone ili supstance koje drugi organizmi koriste kao hemijsko sredstvo odbrane.
Izraz “ksenobiotik” se često koristi i za polutante, npr. dioksine i polihlorirane bifenile i njihov utjecaj na biotu, jer se ksenobioticima smatraju supstance koje su strane cijelom biološkom sistemu, npr. vještačkesupstance, koje ne postoje u prirodi. Izraz ksenobiotik je izveden iz grčke riječi ξένος (xenos) = stranac i βίος (bios, vios) = život.