二甲苯的毒性级别被认为是中等毒性，二甲苯对人体的危害主要体现在急性中毒、慢性中毒等方面，还有可能会诱发癌症等。
1、急性中毒：短期内吸入较高浓度的二甲苯，会出现眼及上呼吸道明显的刺激症状，如眼结膜及咽部的充血、头晕、头痛、恶心、胸闷、四肢无力、意识模糊、步态蹒跚等症状。严重者可能出现躁动、抽搐或昏迷，甚至会有癔病样发作的症状。
2、慢性中毒：长期接触小剂量的二甲苯，可能会对身体产生慢性影响。主要表现为神经衰弱综合征，如头昏、头痛、失眠、记忆力减退等。此外，女性可能会出现月经异常，皮肤接触则可能引发皮肤干燥、皲裂、皮炎等症状。
3、致癌性：二甲苯属于对人体有致癌性的物质，长期小剂量接触二甲苯可能会增加患癌症的风险，尤其是长期接触且防护措施不当的情况下。
二甲苯还可能对造血系统产生不良影响，长期接触可能导致造血干细胞基因突变，进而引发再生障碍性贫血等疾病，甚至可能增加患白血病的风险。并且二甲苯还可能对呼吸系统造成损伤，导致上呼吸道感染等不良反应。
对于长期接触二甲苯的人群，如化工行业的工人等，应做好相应的防护措施，如佩戴过滤式的防毒面罩、化学安全防护镜、防毒渗透工作服等，并定期进行健康检查以监测身体状况，工作场所应保持空气流通，以降低二甲苯在空气中的浓度。