Sergueï Skripal, 66 ans, et sa fille Ioulia, 33 ans, ont été retrouvés inconscients dimanche soir sur un banc devant un centre commercial. Tous deux ont été placés en soins intensifs.
Les enquêteurs cherchent toujours à identifier la substance à laquelle le père et sa fille ont été exposés.
Mais le chef de la diplomatie britannique Boris Johnson a promis une ferme réaction de Londres s'il s'avère que l'ex-espion russe et sa fille ont été empoisonnés, comme ce fut le cas en 2006 dans l'affaire Litvinenko.
Toute tentative de s'en prendre à des vies innocentes sur le territoire du Royaume-Uni ne restera pas impunie
Boris Johnson a évoqué la Coupe du monde de football, en juin prochain en Russie, jugeant "difficilement imaginable" une participation anglaise normale si la responsabilité de Moscou est avérée.
La Russie, "une force malfaisante"
Le secrétaire au Foreign Office a eu à la Chambre des communes des propos très durs contre la Russie, qu'il a accusée d'être "une force malfaisante et subversive".
"Nous ne savons pas exactement ce qui s'est passé à Salisbury, mais si c'est ce que l'on craint, ce sera un nouveau crime dans la longue série des crimes imputables à la Russie", a-t-il dit.
Le ministère russe des Affaires étrangères a dénoncé des propos "délirants". Le porte-parole du Kremlin, Dmitri Peskov, a dit n'avoir aucune information et a souligné que la Russie était prête à coopérer avec les Britanniques si Londres réclamait son aide.
ats/cab
Condamné, gracié, puis échangé
Skripal, qui avait fourni au MI6 (services secrets britanniques) les noms de dizaines d'agents russes, est un ancien colonel de la GRU (services russes de renseignement militaire).
Arrêté en 2004 et condamné en 2006 à treize ans de prison pour trahison, il a été gracié par le président Dmitri Medvedev en 2010 puis échangé la même année avec dix espions russes détenus aux Etats-Unis.
Depuis qu'il avait trouvé refuge en Grande-Bretagne, Sergueï Skripal ne faisait guère parler de lui.
L'affaire Litvinenko
En 2006, l'ancien agent du KGB Alexandre Litvinenko est mort empoisonné à Londres à l'aide d'une substance radioactive, le polonium 210.
Une enquête britannique a estimé que le meurtre avait probablement été approuvé par le président Vladimir Poutine.
Le Kremlin a nié avoir joué le moindre rôle dans cette affaire qui a fortement tendu les relations russo-britanniques.