急性苯中毒主要损害的系统是中枢神经系统，表现为抑制症状。症状轻的患者出现醉酒状、头痛、头晕、耳鸣、乏力、恶心、呕吐和黏膜刺激症状，伴有意识模糊、嗜睡等轻度意识障碍。严重者会出现意识丧失、肌肉痉挛、抽搐，伴有血压下降、瞳孔散大，可因呼吸中枢麻痹或循环衰竭而死亡。
如果在短时间内在密闭环中接触高浓度苯蒸气，可引起猝死。苯对局部有刺激性，侵入眼睛导致眼部炎症、流泪、畏光、结膜充血、视力模糊等。吸入时可产生咽痛、咳嗽，气管分泌物增多，甚至喉头水肿、痉挛或窒息。苯主要以气态经呼吸道吸入，皮肤仅极少量吸收，经消化道可完全吸收。
苯中毒的机制目前尚未完全研究透彻，急性苯中毒是因为苯的亲脂性抑制神经细胞氧化还原功能，影响神经递质，麻醉中枢神经系统。除了吸入高浓度苯蒸气外，还可能通过口服含苯的有机溶剂发生中毒。
