Nitrobenzen tas lett opp gjennom hud og luftveier. Den viktigste risiko er at nitrobenzen som er tatt opp i kroppen, kan forårsake methemoglobinemi, dvs. at hemoglobinet blir omdannet til methemoglobin og ikke kan transportere oksygen. Dette kan opptre ganske plutselig. Nitrobenzen kan også virke skadelig på sentralnervesystemet og kan gi skjelving og i visse tilfeller depresjon.