Merkittäviä dioksiinilähteitä ovat jätemateriaalien hallitsematon polttaminen, teolliset prosessit ja luonnolliset tapahtumat, kuten tulivuorenpurkaukset. Päälähteet voivat vaihdella huomattavasti alueittain. Esimerkiksi Euroopan unionissa tiukka saastumislainsäädäntö rajoittaa teollisia lähteitä, kun taas joillakin kehitysmailla on enemmän löyhiä lakeja ja niiden tehtaat tuottavat suuria määriä dioksiineja. Nämä luvut muuttuvat myös ajan myötä sääntelyn ja teollisten prosessien muuttuessa. Viimeisimmät tiedot tietylle kansakunnalle voivat olla saatavissa Yhdysvalloissa toimivan ympäristöviraston (EPA), kuten ympäristöviraston, kautta.
Dioksiinit ovat kemiallisia yhdisteitä, joiden tiedetään olevan vaarallisia ihmisten ja ympäristön terveydelle. Niitä tuotetaan usein palamisen sivutuotteena, mutta niitä voi syntyä myös joidenkin kemiallisten prosessien aikana. Osa niin sanotuista “likaisista tusinoista” epäpuhtauksista, niiden lukumäärää seurataan tarkasti maailmanlaajuisesti, koska niillä on merkittäviä haitallisia terveysvaikutuksia. Terveydestä ja saastumisesta vastaavat valtion virastot valvovat pitoisuuksia ja pyrkivät kehittämään parempia pilaantumisen valvontaa dioksiinisaasteiden rajoittamiseksi.
Suurin osa 20 -luvusta teolliset prosessit olivat dioksiinien ensisijaisia lähteitä, mukaan lukien paperin jauhaminen, teollisuusjätteen polttaminen, kemianteollisuus, sulatus ja jalostus. Vastauksena tällaiseen toimintaan liittyviin dioksiinipitoisuuksien nousemiseen monien valtioiden viranomaiset alkoivat hillitä teollisuuden saastumista. Tuloksena oli näiden lähteiden dioksiinipäästöjen merkittävä lasku. Yritykset käyttävät erilaisia pilaantumisen torjuntatoimia rajoittaakseen kokonaistuotantoaan ja valvoakseen dioksiinejaan estääkseen saastumisen.
Jätteenpoltto hallitsemattomissa olosuhteissa, kuten polttopaalut ja takapihan roskakorit, on merkittävä dioksiinilähde. Armeijat käyttävät myös polttotynnyreitä jätteiden hävittämiseen kentällä, ja ne voivat lisätä kemiallista taakkaa. Luonnolliset prosessit, kuten metsäpalot ja tulivuoret, ovat myös dioksiinien lähteitä; nämä eivät ole hallittavissa kuten teolliset prosessit, ja siten niiden saastumistuotanto prosentteina kaikista dioksiinilähteistä nousi, kun teollinen saastuminen alkoi laskea.
Yleisin dioksiinialtistuksen lähde väestölle on saastunut ruoka. Elintarvikkeiden huolellinen sääntely ja säännöllinen testaus voivat vähentää riskejä mutta ei poistaa niitä. Tietyt ammatit lisäävät altistumisriskiä, koska ihmiset altistuvat dioksiinilähteille, kuten teollisille prosesseille, jotka aina tuottavat ainakin osan näistä yhdisteistä, jopa pilaantumisen torjunnassa. On myös säiliöitä dioksiinikontaminaatiosta aikakausilta, jolloin näitä yhdisteitä tuotettiin laajalti ja jotka voivat olla merkittävä lähde joillakin alueilla.