根据我国刑法规定，犯投毒罪的，尚未造成危害后果的，处三年以上十年以下有期徒刑;致人重伤、死亡或者使公私财产遭受重大损失的，依照本法第115条规定，处十年以上有期徒刑、无期徒刑或者死刑。损害极端严重的，处死刑或无期徒刑。
故意伤害他人身体，本法另有规定的，依照规定，这里是指实施其他故意犯罪，而其行为又伤害他人身体的行为。具体说来，即在本法条文标有“致人重伤”、“致使公共财产、国家和人民利益遭受重大损失的”等字样的犯罪，应当按照本法各该条的规定，定罪量刑，不再适用本条的规定。例如，放火、决水、爆炸、投毒致人重伤的，按刑法第115条定罪量刑；强奸妇女或者奸淫幼女致使被害人重伤的，按刑法第236条定罪量刑；非法拘禁致人重伤的，按刑法第238条定罪量刑；抢劫致人重伤的，按刑法第263条定罪量刑。
1、投毒罪既遂与未遂的界限
本条增加了投毒这种行为方式。对投毒行为直接适用本条之规定。故只要行为人实施的投毒行为危害了公共安全，即便尚未造成严重后果，也构成投毒罪的既遂。如果已经造成致人重伤、死亡或者公私财产的重大损失的严重后果，则应依照本法第115条规定处罚。
2、投毒罪与以投毒为手段的行为的区别
不论在何种场合投毒，投毒行为的具体指向如何，只要行为人明知自己的投毒行为会引起不特定多人或者不特定多禽畜中毒伤亡，并且希望或者放任这种结果发生，就应以投毒罪论处。如果投毒行为只是指向特定的个人、特定个人家庭饲养的禽畜、承包的鱼塘等，并有意识地将损害结果限制在这个局部范围内，不足以危害公共安全的，不应定投毒罪。应根据实际情况，构成什么罪就定什么罪，如故意杀人罪、故意毁坏财物罪、破坏生产经营罪等。
3、投毒罪与危险物品肇事罪的界限
如果行为人违反毒害性物品管理规定，也可能造成人身伤亡的严重后果。但这种罪是在生产、储存、运输、使用中发生的重大事故，且只能由过失构成;而投毒罪则不受这个范围的限制，在主观上表现为故意。
4、投毒罪与环境污染行为的界限
环境污染，是指工厂、企业、事业和科研单位违反《中华人民共和国环境保护法》的规定，任意排放超过国家规定标准的有害物质，严重污染环境，危害人民健康，破坏自然资源，在规定的期限内能治理而不治理的行为。这种行为的危害后果，有时虽与投毒罪相似，但行为产生的原因和表现形式，与投毒罪是不同的。