两者的区别主要体现在主观与客体方面。

第一，主观方面的区别。投放危险物质罪的故意是指行为人明知自己的投毒行为会造成对公共安全的破坏，而希望或放任这种结果发生的心理状态;故意杀人罪的故意是指行为人明知自己的行为会造成他人的死亡，而希望或放任这种结果发生的心理状态。二者在认识因素上的区别是：行为人所认识的是自己的行为会造成公共安全的破坏，还是他人生命的终结;在意志因素上，投放危险物质罪和杀人罪可表现为希望或放任，其不同之处在于希望或放任的结果不同：一个是公共安全的破坏，一个是他人生命的终结。

第二，客体上的区别。投放危险物质罪所侵犯的客体是公共安全，即多数人的生命和财产安全，包括特定多数人和不特定多数人;故意杀人罪所侵犯的客体是他人的生命权利。公共安全与人的生命权利有着极为密切的联系，这就产生了投放危险物质罪的客体与杀人罪的客体存在交叉的情况，正是这一问题的存在，导致在司法实践中对投放危险物质杀人行为定性的困惑。我国刑法分则所规定的各类罪及各个具体罪之间的客体并不是绝对的并列或平行的，其间存在交叉，客体的交叉并不意味着罪的交叉，定罪是应以主客观相统一为原则的。