环境污染侵权行为具有不同于一般侵权行为的特征，这些特征决定了环境污染侵权诉讼有别于一般侵权诉讼的证明责任，揭示了环境污染侵权诉讼实行无过错责任原则和因果关系推定原则的原因。环境污染侵权行为的特征表现在以下几方面：
(一)主体的不平等性、不特定性
在环境污染侵权行为中当事人双方力量悬殊巨大，加害一方常常为具有经济、科技、信息实力经国家注册许可的公司、企业集团乃至跨国公司，而受害人则多为欠缺规避能力和抵抗能力的普通农民、渔民或市民。与传统侵权行为相比，主体间的实力具有不平等性。
在一些情况下，侵权主体与受侵害的主体具有不特定性。环境污染是伴随经济发展的“副产品”，有不少是由不特定的多数人的无可厚非的日常行为蓄积造成的。如在由汽车排放尾气造成的光化学污染事件及其他复合侵权事件中，要寻找加害人即使不是不可能，也是非常困难的。受害人往往就更难确定，如1986年前苏联发生的切尔诺贝利核泄露事故，造成成百上千的人患上癌症，并将危及后代人。
(二)侵害过程的间接性、复合性
环境污染是一种间接侵权行为，加害人的加害行为大多并不直接作用于受害人或其财产之上，而是通过“环境”这一中介物，对生存于其中的人或物等造成损害，其过程表现出极为明显的间接性。同时，各种污染物质来源广泛、性质各异，它们进入环境中以后，相互之间以及它们与环境要素之间往往又会发生复杂的物理、化学或生物化学反应，并通过各种自然规律发生迁移、扩散、富集等现象，从而使得损害过程变得异常复杂，具有显著的复合性。
(三)损害结果的持续性、潜伏性
污染物的不断排放，其损害后果也将持续出现，即使停止了污染物的排放，污染损害也不会立即消失，而会在环境中持续相当长的时间。环境污染造成的损害，尤其是疾病损害，受害人往往不能及时发现，常常要潜伏很长时间，即使发现了通常也不能很快消除。换言之，受害人往往是在不知不觉中受到损害，环境污染侵权损害后果具有明显的潜伏性与滞后性。如日本70年代发现的骨痛病，其潜伏期就达十余年。从1955年以来，日本富山县神道川河岸的炼锌、炼铅厂不断将含镉的废水排入河内，沿岸居民饮用了含镉的水，吃了用含镉的废水浇灌的稻米，使镉在人体内慢慢积蓄起来，一直到十几年后，终于导致人们的骨骼变形萎缩。
