Benzenas, turintis toksiškumą, turi būti biologiškai aktyvinamas. Metabolitai, atsakingi už toksinį ir kancerogeninį poveikį, yra laisvieji radikalai.
Laisvieji radikalai (ypač laisvieji deguonies radikalai) yra energetiškai nestabilios ir labai reaktyvios molekulės. Benzeno oksidacijos reakcija vyksta kepenų mikrosomų sistemoje, po to - citochromo P450, įvedant dvi hidroksilo grupes - OH. Hidrochinonas, susidaręs dėl benzeno oksidacijos, tampa labai svarbiu kaulų čiulpuose esančio fermento substratu. Fermentas yra mieloperoksidazė, kuri katalizuoja šio hidrochinono transformaciją į radikalą.
Laisvasis radikalas, susidarantis, kilęs iš hidroksilo grupės deguonies ir vandenilio jungties suskirstymo. Deguonis pasižymi nesuporuotu elektronu, gautu vandenilio metu jungimosi lūžio metu, tokiu būdu suteikiant stiprioms deguonies reakcijoms savybes. Veikla, kurią šis radikalas turi, yra labai pavojinga, nes blokuoja kaulų čiulpų ląstelių gamybą.
