重大環境汙染事故罪罪在客觀方面表現為違反國家規定，實施危害環境的行為，造成了重大環境汙染事故的行為。此種行為必須同時符合以下三個條件：一是違反國家規定，即違反《中華人民共和國環境保護法》《中華人民共和國大氣汙染防治法》等法律和法規關於向大氣、水體、土地排放、傾倒、處置危險廢物的規定。二是實施了向土地、水體、大氣排放、傾倒、處置有放射性的危險廢物、含傳染病病原體的廢物、有毒物質或者其他危險廢物的行為。這裡的土地包括耕地、草地、荒地、山嶺、灘塗、河灘地及其他陸地;水體包括江河、湖泊、運河、渠道、水庫等地表水體以及地下水體，還包括內海、領海和我國管轄的其他海域;大氣則是指包圍地球的空氣層總體。這裡的放射性廢物是指放射性元素超過國家規定限度的固體、液體、氣體廢棄物;含傳染病病原體的廢物是指含有傳染病病菌的汙水、糞便等廢棄物;有毒物質是指對人體有毒害的，可能對身體健康和環境造成嚴重危害的固體、泥狀及液體廢物;其他廢物則是指上述之外的、列入危險廢物名錄或根據國家規定的危險廢物鑑定標準與鑑定方法認定的具有危險特性的廢物。所謂排放，是指將各種危險廢物排入土地、水體、大氣。所謂傾倒，是指將各種危險廢物棄置於土地、水體。所謂處置，是指以不符合環境保護要求的方式來處理各種危險廢物。三是造成重大的環境汙染事故，致使公私財產遭受重大損失或者造成人身傷亡的嚴重後果。
根據《國家環境保護局報告環境汙染與破壞事故的暫行辦法》的有關規定，重大環境汙染與破壞事故是指符合下列情況之一的事故：
(1)汙染和破壞行為造成直接經濟損失在5萬元以上10萬元以下(不含10萬元);
(2)人員發生明顯中毒症狀、輻射傷害或者可能導致傷殘後果;
(3)人群發生中毒症狀;
(4)環境汙染致使社會安定受到影響;
(5)對環境造成較大危害。
本罪的主體既可以是年滿16週歲並具有刑事責任能力的自然人，也可以是單位。從司法實踐來看，多是從事生產經營活動的單位或個體經營戶實施本罪。
本罪在主觀方面表現為過失。行為人對危害結果的發生持過失的心理態度，但行為人對非法排放、傾倒、處置危險廢物的行為則一般持故意的心理態度。
