Das Molekül besteht aus einem Benzolring, an den über eine CH2-Brücke eine Hydroxylgruppe gebunden ist; daraus ergibt sich die Summenformel C7H8O. Diese Struktur verbindet einen unpolaren aromatischen Ring mit einer polaren Alkoholfunktion, was die unbegrenzte Mischbarkeit mit Alkoholen und Ether bei gleichzeitig nur mäßiger Wasserlöslichkeit erklärt. Beim Erhitzen mit wasserentziehenden Stoffen wie Aluminiumoxid entstehen Dibenzylether, Toluol und Benzaldehyd. Mit Wasser bildet Benzylalkohol ein Gemisch, das bei 99,9 °C gemeinsam siedet und 9 Massenprozent des Alkohols enthält.
Die konservierende Wirkung beruht darauf, dass Benzylalkohol in niedriger Konzentration bakteriostatisch wirkt, also das Wachstum von Bakterien hemmt. Seine antibakteriellen und antimykotischen Eigenschaften sind der Grund, warum er in Seifen, Cremes, Lotionen, Shampoos und Gesichtsreinigern eingesetzt wird. Utopia beschreibt das Prinzip so, dass der Stoff Bakterien abtötet und Kosmetika dadurch länger haltbar bleiben. Da Mikroorganismen sich vor allem in wasserhaltigen Produkten ansiedeln, ist dieser Schutz in Cremes und Shampoos nötig, während wasserfreie Öle ihn kaum brauchen.
Als Duftstoff trägt Benzylalkohol ein Profil bei, das als blumig, rosig, phenolisch, balsamisch, süß und fruchtig beschrieben wird. In Duftkompositionen steht er neben anderen aus Naturprodukten isolierten Verbindungen wie Geraniol, Citral oder Eugenol sowie halbsynthetischen und synthetischen Riechstoffen wie Phenylethylalkohol und Linalool. Solche Parfümöle stammen aus ätherischen Ölen, Resinoiden und Absolues, die aus Blüten, Blättern, Harzen oder Balsamen gewonnen werden. Die langsame Umwandlung in Benzaldehyd an der Luft kann den Geruch eines Produkts im Lauf der Zeit verändern.
Zur Evidenz: Die Fachliteratur zu Benzylalkohol befasst sich vorrangig mit Sicherheit und Verträglichkeit, nicht mit einem Pflegeeffekt auf der Haut; Humanstudien zu einer kosmetischen Wirkung auf Feuchtigkeit, Hautbild oder Barriere liegen nicht vor. Das Cosmetic Ingredient Review Expert Panel (CIR) bewertete den Stoff 2001 und hielt fest, dass Benzylalkohol im Körper zu Benzoesäure umgewandelt, an Glycin gebunden und als Hippursäure ausgeschieden wird; die WHO legte eine duldbare tägliche Aufnahme von 5 mg je Kilogramm Körpergewicht fest. Dasselbe Gremium sah bei 10 Prozent keine Sensibilisierung, beschrieb aber bei 5 Prozent nichtimmunologische Sofortreaktionen der Haut wie Quaddeln, Rötung und Juckreiz, die es auf einen cholinergen Mechanismus zurückführt. Langzeitversuche an Ratten und Mäusen ergaben keine nachteiligen Effekte, Genotoxizitätstests waren überwiegend negativ, Kanzerogenitätsstudien negativ. Die MAK-Dokumentation, die Berichte seit 1972 zusammenträgt, beschreibt für den Reinstoff Augenreizung bei direktem Kontakt und Wirkungen auf das zentrale Nervensystem; in Rattenversuchen mit reinem Benzylalkohol traten Schäden an Gehirn, Thymus, Skelettmuskulatur und Nieren auf. Diese Daten beziehen sich auf den Reinstoff, nicht auf verdünnte kosmetische Zubereitungen. Die Bewertung des Stoffs stützt sich damit nicht auf eine Wirkung, sondern auf das dokumentierte Allergiepotenzial.