短时间吸入高浓度的正己烷可出现头晕、头痛、胸闷、眼和上呼吸道黏膜刺激及麻醉症状。经口食入，可出现恶心、呕吐、支气管及胃肠道刺激，并影响中枢神经系统致急性呼吸损害，严重者可发生化学性肺炎和肺水肿。当食入量达50g时，可致死亡。溅入眼内可引起结膜刺激症状。

长时间、低浓度接触正己烷可引起多发性周围神经病，多为感觉运动型多发性周围神经病。表现为肢体远端麻木、疼痛、下肢沉重感，跟腱反射减弱或消失，四肢远端肌肉明显萎缩，影响运动功能。该病起病隐匿而缓慢，从接触到发病3~39个月，病程6~30个月不等。接触程度越高，潜伏期越短。

工作中接触正己烷可能导致职业性慢性正己烷中毒和职业性急性正己烷中毒等职业病的发生。