汽油如因设施故障、防护不周、或在高温情况下，空气中汽油浓度急剧上升，短时间内即可发生急性中毒；若长期吸入较高浓度的汽油亦可发生慢性中毒。偶因口吸阻塞的加油管，不慎将汽油吸入呼吸道，可致吸入化学性肺炎。
一、主要病因
1、汽油主要含脂肪族饱和烃类及不饱和烃类，混有少量芳香族烃类和硫化物，其成分含量随石油的产地及提炼方法而不同。汽油的毒性取决于其中所含的不饱和烃、芳香族烃硫化物等的含量，含量愈多，毒性愈大。汽油中若混杂有苯铅，则同时又可以发生苯、铅中毒。汽油是良好的脂肪溶剂，其中毒的主要机制是它的去脂作用，可损害细胞膜，能使细胞内类脂平衡障碍。对中枢神经系统具有麻醉作用。神经系统中毒症状多为功能性神经紊乱及多性周围神经炎。
2、汽油主要由呼吸道吸收，进入血液循环，再分布到各器官。汽油吸收后主要以原形很快从肺部呼出，因而对肺泡有直接烧灼刺激和腐蚀作用，造成肺泡充血、水肿和坏死，引起化学性肺炎，亦可发生自发性气胸。汽油的气体能增强心肌的敏感性，可发生心率增快或心律失常。部分吸收的汽油可经氧化后与葡萄糖醛酸结合，随尿排出而解毒，故对肝肾亦有损害作用。口服者主要由于汽油或煤油的化学刺激和烧灼作用，可引起消化道黏膜的损害。
二、诱发因素
汽油不仅是动力燃料，也是有机溶剂，因此常作为机械、电机等除油污清洗剂，还经常被用于橡胶及制鞋等行业。汽油中含有多种对人体有害的物质，吸入和口服汽油可引起急性汽油中毒。长期皮肤接触及呼吸道吸入汽油蒸汽可引起慢性汽油中毒。