Benzīnam jāveic bioaktivācijas process, lai iegūtu toksisku aktivitāti. Metabolīti, kas ir atbildīgi par toksisku un kancerogēnu iedarbību, ir brīvie radikāļi.
Brīvie radikāļi (īpaši skābekļa brīvie radikāļi) ir enerģiski nestabilas un ļoti reaktīvas molekulas. Benzols tiek pakļauts oksidācijas reakcijai ar aknu mikrosomu sistēmu un pēc tam ar citohroma P450, ievadot divas hidroksilgrupas - OH. Hidrohinons, kas rodas no benzola oksidēšanās, kļūst par ļoti svarīgu kaulu smadzenēs esošo fermentu substrātu. Enzīms ir mieloperoksidāze, kas katalizē šī hidrokinona pārveidošanos par radikālu.
Brīvais radikāls, kas veidojas, rodas no hidroksilgrupas skābekļa-ūdeņraža saites pārrāvuma. Skābeklim ir nesalīdzināts elektrons, ko atbrīvo ūdeņradis saķeres laikā, tādējādi dodot skābekļa stiprām reaktīvām īpašībām. Šī radikāla darbība ir ļoti bīstama, jo tā bloķē šūnu veidošanos kaulu smadzenēs.
