La durata delle esposizioni e i livelli di concentrazione sono la causa principale delle patologie legate al benzene.

Per quanto riguarda l’esposizione , essa  avviene essenzialmente per inalazione e contatto cutaneo , in molti casi anche per indigestione  tramite  consumo di cibo o di bevande contaminate.

Gli effetti tossici provocati da questo composto organico hanno      caratteristiche diverse e colpiscono organi sostanzialmente differenti  sulla base della durata dell’esposizione.
Gli  effetti tossici più acuti sono in genere dovuti ad inalazione e si presentano per  lo più a causa di fughe o versamenti in ambienti di lavoro.

Brevi esposizioni inferiori ai 10 minuti a livelli molto alti di benzene nell’aria fino a 20000 ppm (parti per milione) possono condurre alla morte.   

Livelli di concentrazione più bassi (700-3000 ppm) possono  causare giramenti, sonnolenza, aumento del battito cardiaco, tremori, confusione e perdita di coscienza.

Concentrazioni minori ma più prolungate nel tempo possono alterare la memoria e certe capacità                 psichiche.

 Il benzene è anche responsabile di disturbi e di un effetto  irritante sulla pelle e sulle mucose (oculare e respiratoria in                 particolare).                 L’ingestione di cibi e bevande che contengono alti livelli                 di benzene possono causare il vomito, irritazione allo stomaco,                 giramenti, sonnolenza, convulsioni, aumento del battito cardiaco,                 coma e morte.

Gli                    effetti tossici cronici sono invece dovuti                   a periodi di esposizione molto lunghi e a basse concentrazioni.                   Il benzene si distingue, per l’uomo, per la sua grande                   tossicità per le cellule sanguigne e gli organi che le                   producono (soprattutto midollo osseo). Gli effetti si manifestano                   solitamente in funzione delle dosi di benzene alle quali il                   soggetto è stato esposto, e possono variare dalla semplice                   anemia alla diminuzione simultanea dei globuli rossi, dei globuli                   bianchi e delle piastrine (pancitopenia, molto rara nei paesi                   sviluppati dove i livelli di esposizione sono stati ridotti                   per la maggiore tutela della salute).                   L’affezione che preoccupa di più, sia a livello                   professionale che ambientale, è la comparsa del cancro                   del sangue dovuta all’esposizione ripetuta a concentrazioni                   di benzene di qualche ppm per più decine di anni. Diversi                   studi hanno messo in evidenza il pericolo di contrarre la leucemia                   mieloide o altre forme di cancro. L’insorgere di queste                   malattie si manifesta più frequentemente in seguito ad                   esposizioni basse e continuate piuttosto che elevate e intermittenti                   (picchi di inquinamento) e sono solitamente precedute dalle                   anomalie sanguigne già descritte in precedenza.                   L’esposizione al benzene è stata anche collegata                   al danno ai cromosomi, la parte delle cellule responsabile dello                   sviluppo delle caratteristiche ereditarie e a danni a livello                   degli organi riproduttivi.