Sur le plan structural, le groupement cyano est fortement polarisé : l'azote est plus électronégatif que le carbone, ce qui rend l'ion CN⁻ nucléophile et très réactif. Dans les cyanures inorganiques, comme le cyanure de sodium ou de potassium, l'ion CN⁻ est libre et confère aux sels leur forte toxicité. Cette toxicité provient de la capacité du cyanure à se lier de manière irréversible au fer ferrique (Fe³⁺) du site actif du cytochrome c oxydase (complexe IV) dans la chaîne respiratoire mitochondriale, bloquant ainsi la production d'ATP et entraînant l'inhibition du transport d'oxygène dans les cellules et une asphyxie cellulaire rapide.

Les cyanures organiques, ou nitriles, sont généralement moins toxiques car le groupement cyano est lié de façon covalente et moins disponible pour interagir avec les enzymes biologiques. Ils sont néanmoins des précurseurs importants en chimie organique, servant dans la synthèse de nombreux composés, y compris des acides aminés, amides et hétérocycles. Les nitriles peuvent être hydrolysés en acides carboxyliques en présence d'acides forts ou de bases, libérant parfois de l'ammoniac comme sous-produit.

Dans l'industrie, les cyanures jouent un rôle important dans l'extraction des métaux précieux, notamment l'or, par le procédé de cyanuration. Ils sont aussi utilisés dans la galvanoplastie, la fabrication de plastiques, et comme réactifs en synthèse organique. Cependant, ces usages nécessitent des mesures de sécurité strictes, car les cyanures peuvent libérer de l'acide cyanhydrique (HCN), un gaz extrêmement toxique et volatil, surtout en milieu acide.

D'un point de vue environnemental, les cyanures sont très préoccupants car ils peuvent contaminer les eaux et les sols. Cependant, ils se dégradent relativement rapidement à la lumière et à l'air. Ils produisent ainsi moins de persistance que d'autres polluants, mais leur toxicité aiguë impose un contrôle strict de leurs rejets.

Les cyanures peuvent être détectés par des méthodes spectroscopiques, chromatographiques ou par titration argentimétrique. Des kits spécifiques permettent également une détection rapide en cas d'intoxication.