乙基苯具有急性毒性，輕度中毒可能表現為頭暈、頭痛、噁心、嘔吐、步態蹣跚、輕度意識障礙以及眼和上呼吸道刺激症狀。重度中毒則可能導致昏迷、抽搐、血壓下降和呼吸循環衰竭。直接吸入乙基苯液體可能會引起化學性肺炎和肺水腫。
乙基苯對皮膚的刺激性比甲苯和二甲苯更強，其蒸氣在一定濃度下會刺激眼睛、呼吸器官和黏膜。它還能引起中樞神經系統先興奮後痲醉的狀態。在常溫下，動物吸入飽和的乙基苯蒸氣30至60分鐘即可致死。1%的濃度就足以刺激黏膜，在2至3小時內，由於對中樞神經系統的不良影響，可能會導致神經錯亂和痲醉死亡。