Bensen måste genomgå en bioaktiviseringsprocess för att ha en toxisk aktivitet. De metaboliter som är ansvariga för den toxiska och cancerframkallande verkan är fria radikaler.
Fria radikaler (särskilt syrefria radikaler) är energiskt instabila och starkt reaktiva molekyler. Bensen genomgår oxidationsreaktionen genom det hepatiska mikrosomala systemet och sedan genom cytokrom P450 med införandet av två hydroxylgrupper - OH. Hydrokinon som härrör från oxidering av bensen blir ett mycket viktigt substrat av ett enzym som finns i benmärgen. Enzymet är ett myeloperoxidas som katalyserar omvandlingen av denna hydrokinon till en radikal.
Den fria radikalen som bildas härrör från en bristning av syre-vätebindningen i hydroxylgruppen. Syre har en opparad elektron som släpps ut av väte under brytningen av bindningen, vilket ger syran starka reaktiva egenskaper. Den aktivitet som denna radikala har är mycket farlig eftersom den blockerar produktionen av celler i benmärgen.
