La transition épidémiologique qui a eu lieu au cours des deux derniers siècles dans les pays industrialisés a consacré le règne des maladies chroniques (cancers, maladies cardiovasculaires et neurodégénératives, etc.). Ces maladies constituent aujourd’hui, malgré le poids des épidémies, la principale cause de décès en Europe. Beaucoup de progrès ont été faits dans la compréhension des mécanismes (ou causes proximales) de ces maladies chroniques : ces mécanismes impliquent stress oxydatif, inflammation chronique, épigénétique, perturbation de voies de signalisation, etc. Cette recherche pathophysiologique dans la lignée de Claude Bernard est centrale pour développer la thérapeutique.
En complément, les études sur les causes plus lointaines – par rapport à l’organisme et dans le temps – des maladies gagnent en visibilité à partir du XIXe siècle (Villermé, John Snow) et au XXe siècle, avec l’essor de l’épidémiologie et de la toxicologie. Ces études constituent le champ de la recherche en santé environnementale. La toxicologie a en particulier contribué à démontrer que de nombreux facteurs extérieurs à l’organisme peuvent déclencher ou contribuer aux mécanismes physiopathologiques évoqués, et induire stress oxydatif ou inflammation, par exemple. Ces causes plus lointaines, ou environnementales, des maladies, de nature physique, chimique, infectieuse ou sociale, extérieures à l’organisme et présentes avant le déclenchement de la pathologie, constituent un levier pour des actions de prévention. La transition épidémiologique, à laquelle de nombreuses démarches de prévention ont grandement contribué, démontre leur rôle en santé publique, moins visible que celui de la thérapeutique mais avec un coût par année de vie sauvée souvent inférieur. À ce titre, la recherche en santé environnementale est à la prévention ce que la pathophysiologie est à la thérapeutique.
Les débuts de la transition épidémiologique coïncident avec ceux de l’Anthropocène (ère que l’on peut faire commencer avec la révolution industrielle, à la fin du XVIIIe siècle), qui a vu la proportion d’individus vivant en milieu urbain, le nombre et la quantité de composés dans l’environnement fortement croître (pour arriver à plus de 23 000 substances chimiques enregistrées sur le marché européen actuellement) et les facteurs dits « de style de vie » se modifier (sédentarité, tabagisme, alimentation, etc.), posant de nouveaux défis pour la prévention. La recherche en santé environnementale, à un certain niveau, peut être vue comme accompagnant les évolutions sociétales et techniques, et peut aider à distinguer, parmi ces évolutions, lesquelles présentent un danger, ou un bénéfice, pour la santé.
