La identificación del riesgo es la parte del proceso de VR que intenta determinar si cierto efecto adverso ocurriría si una persona o una población fuera expuesta al agente en cuestión (sospechado). Como lo señalara el Consejo Nacional de Investigación (1983), la evidencia mas convincente para una relación causal es un estudio epidemiológico bien conducido en el cual se observe una asociación positiva entre la exposición y la enfermedad. Estudios epidemiológicos bien conducidos son difíciles de encontrar. El uso de datos en animales de experimentos bien controlados es entonces una parte clave en la identificación del riesgo. Por lo menos, la dosis dada a los animales de experimentación en mucho más cuantificable, en comparación con la exposición humana. El mayor problema en la interpretación de los resultados toxicológicos en animales es, sin embargo, que el agente podría tener un efecto diferente en animales y humanos. Después de todos los cuerpos animales y humanos son bastante diferentes fisiológicamente. Los ensayos en animales son también muy costosos para realizar y consumen su tiempo. Otros tipos de estudios utilizados en la identificación de riesgos incluyen pruebas de corto plazo o in Vitro que abarcan desde ensayos de mutación bacteriana realizados enteramente in Vitro, a bioensayos de corto plazo más elaborados. Las propiedades fisicoquímicas de una sustancia de prueba pueden jugar también un importante rol en proveer información para la identificación del riesgo.