Bij het hanteren van grenswaarden moet rekening worden gehouden met beperkingen die samenhangen met de gezondheidskundige onderbouwing, de definitie van het begrip grenswaarde en met de toepassing en handhaafbaarheid in de praktijk.

Beperkingen in verband met de gezondheidskundige onderbouwing
Bij de vaststelling van grenswaarden wordt zoveel mogelijk uitgegaan van het gezondheidskundige uitgangspunt. Toch voldoet een deel van de grenswaarden om verschillende redenen niet aan dat uitgangspunt.
De belangrijkste beperking is gelegen in de beperkte beschikbaarheid van of beter gezegd het gebrek aan toxicologische informatie over een stof. Een andere beperking is gelegen in de grote spreiding in gevoeligheid tussen mensen voor de schadelijke werking van een stof.
Voor kankerverwekkende stoffen zonder veilige drempelwaarde geldt het gezondheidskundige uitgangspunt evenmin. 

Beperkingen in verband met het begrip grenswaarde
De grenswaarde is bedoeld voor normale, niet door calamiteiten verstoorde arbeidssituaties en arbeidsprocessen, en kan niet zonder meer worden gebruikt bij incidenten.
Grenswaarden worden zoveel mogelijk afgestemd op een normale belasting van gezonde werknemers. Onder bijzondere omstandigheden, bijvoorbeeld bij zwaar lichamelijk werk, kunnen grenswaarden dan ook onvoldoende bescherming bieden. In die situatie zal de bedrijfseigen grenswaarde daarmee rekening moeten houden.
Voorts kan, gelet op het gesignaleerde grote verschil in gevoeligheid van mensen voor stoffen (zie Beperking in verband met de gezondheidskundige onderbouwing), een zeker percentage van de werknemers ook bij blootstellingswaarden beneden de grenswaarde (enige) hinder of gezondheidsschade ondervinden.
Bij het vaststellen van grenswaarden wordt geen rekening gehouden met de mogelijkheid van blootstelling aan de betrokken stof of stoffen buiten de arbeidssfeer, bijvoorbeeld bij hobby-activiteiten of (vrijwilligers)klussen.
Een ander aandachtspunt betreft de arbeidsduur. Grenswaarden zijn in principe afgestemd op een werkdag van 8 uur en op een werkweek van 40 uur. Bij langere werktijden kan dan ook blootstelling gedurende langere tijd plaatsvinden, waardoor het gezondheidsrisico groter kan zijn.
De grenswaarde geldt in principe alleen voor blootstelling aan de zuivere stof en is niet zonder meer toepasbaar op een mengsel waarvan de betreffende stof een bestanddeel vormt. Het kan voorkomen dat de schadelijke werking van een mengsel de optelsom is van die van de afzonderlijke stoffen. Maar het kan ook zo zijn dat een gecombineerde blootstelling de schadelijke effecten van de afzonderlijke stoffen versterkt of juist vermindert. Bij gelijktijdige blootstelling aan meer stoffen zal door deskundigen (bijvoorbeeld Arbodiensten) met deze effecten rekening moeten worden gehouden.

Beperkingen in verband met handhaafbaarheid en toepassing in de praktijk
Deze beperkingen hangen samen met het feit dat er niet altijd een goede meetstrategie en een geschikte meetmethode voorhanden zijn voor de bepaling van de luchtconcentraties van de betrokken stof of stoffen op de werkplek.