苯中毒的发病机理迄今尚未阐明，结合近代的细胞及分子水平的研究结果，有以下观点：①对骨髓造血系统的影响：苯的许多代谢产物，如苯醌、醌醇、苯三酚等，具有影响细胞内大分子活性的作用，它们可同RNA、DNA、蛋白质上的某些化学基团结合，进而造成酶失活，阻断DNA合成和蛋白质的装配等，如苯酚可连接到DNA或蛋白质的分子上。醌醇、苯醌、苯酚能抑制细胞RNA的合成。苯醌还能与谷胱甘肽分子共价结合，影响其生物活性，而粘糠醛可以和氨基酸或细胞的巯基结合产生毒性作用，在动物实验中已发现它有明显的骨髓毒性。②苯影响免疫系统，从分子免疫学角度，芳香族化合物与蛋白质结合后极易形成自身抗原，诱发机体产生变态反应，造成血液细胞的损害。③酚类为原浆毒，可直接抑制造血细胞的核分裂，对骨髓中增生活跃的幼稚细胞有明显损害作用。