苯主要以蒸气状态经呼吸道吸入,皮肤仅少量吸收,消化道吸收完全。进入体内后,部分以原形由肺呼出;部分在肝脏代谢,通过微粒体混合功能氧化酶进行羟化,转化为酚、对苯二酚、邻苯二酚等酚类代谢产物。近来发现苯还可代谢转化为环氧化苯。这些代谢产物分别与硫酸根、葡萄糖醛酸结合为苯基硫酸酯及苯基葡萄糖醛酸酯,自肾排出。中毒机理尚未完全阐明。目前认为:急性中毒是因苯的亲脂性,附于神经细胞表面,抑制生物氧化,影响神经递质,麻醉中枢神经系统。慢性毒作用主要是苯及代谢产物酚类所致造血系统损害。
酚类为原浆毒,直接抑制细胞核分裂,并且环氧化苯及酚类,尤其是对苯二酚和邻苯二酚,还能影响DNA合成。对增殖活跃的骨髓造血细胞,特别是处于S及G2期细胞有明显的抑制作用。
酚类与巯基作用及与白细胞中硫结合,分别使谷胱甘肽代谢障碍及形成具有自身抗原性的变性蛋白,导致血细胞破坏。
苯可抑制δ-氨基-γ-酮戊酸合成酶,干扰红细胞生成素对红细胞增殖的刺激作用。
苯也影响造血系统微环境,削弱造血干细胞复制机能。这些都是引起造血系统损害的可能原因。另外,由于苯及其代谢产物能影响DNA合成,故可引起染色体畸变、血细胞突变而导致白血病。