Бензен мора проћи процес биоактивације да би имао токсичну активност. Метаболити одговорни за токсично и канцерогено деловање су слободни радикали.
Слободни радикали (посебно слободни радикали кисеоника) су енергетски нестабилни и високо реактивни молекули. Бензен се подвргава оксидационој реакцији путем микросомског система јетре, а затим цитокромом П450, уз увођење две хидроксилне групе - ОХ. Хидрокинон настао оксидацијом бензена постаје веома важан супстрат ензима присутног у коштаној сржи. Ензим је миелопероксидаза која катализира трансформацију овог хидрокинона у радикал.
Формирани слободни радикали потичу од руптуре кисик-водоничне везе хидроксилне групе. Кисеоник има неупарени електрон ослобођен водоником током ломљења везе, дајући тако кисеонику јаке реактивне карактеристике. Активност коју овај радикал има је веома опасна јер блокира производњу ћелија у коштаној сржи.
