海蛇的毒性非常强烈，属于动物界中毒性最强的一种。海蛇毒液的主要成分是神经毒素，能够阻断神经肌肉接头传递，导致肌肉麻痹，严重者可因呼吸肌麻痹而窒息死亡。海蛇的毒液毒性远超陆地上的所有毒蛇，有的海蛇毒性甚至是响尾蛇的十倍以上。例如，钩嘴海蛇毒液的毒性是眼镜蛇毒液的两倍，是氰化钠毒性的80倍。世界上最毒的海蛇之一是贝尔彻海蛇，其毒性是眼镜王蛇的200倍。
海蛇通常不会主动攻击人类，但当受到威胁或骚扰时，它们可能会进行攻击。海蛇的毒液在体内有一定的潜伏期，被咬后可能在30分钟至3小时内无明显中毒症状，但随后会出现肌肉无力、呼吸困难等症状，若不及时治疗，可能在数小时至数天内导致死亡。
需要注意的是，尽管海蛇毒性极强，但多数海蛇生活在海域，人类很少有机会与之接触，因此因海蛇咬伤而死亡的事件非常罕见。