二甲苯具有中等毒性。经皮肤吸收后，对健康的影响远比苯小。二甲苯对眼及上呼吸道有刺激作用，高浓度时，对中枢系统有麻醉作用。急性中毒：短期内吸入较高浓度本品可出现眼及上呼吸道明显刺激症状、眼结膜及咽充血、头晕、头痛、恶心、胸闷、四肢无力、意识模糊、步态蹒跚。重者可有躁动、抽搐或昏迷。有的有癔病样发作。慢性影响：长期接触有神经衰弱综合症，女人有可能导致月经异常。皮肤接触常发生皮肤干燥、皲裂、皮炎。也有一定致癌性
苯、甲苯和二甲苯引起的中毒会造成多器官、多系统的损害，可引起神经系统、消化系统、造血系统及肾脏损害；三硝基甲苯中毒可出现白内障、中毒性肝病、贫血。苯、甲苯和二甲苯被吸收后，随血液循环(部分随淋巴液)分布到全身，就一定会发生中毒。神经衰弱综合症，这是吸入苯、甲苯和二甲苯的早期表现。患者出现头痛、头晕、 乏力、情绪不稳、记忆力减退、睡眼不好、植物神经功能紊乱。
