Os benzoatos ocorrem naturalmente em mirtilos, arandos, ameixas secas, canela e cravo-da-índia. Uma pequena quantidade de benzoato de sódio não é tóxica para o corpo humano, sendo rapidamente absorvida pelo organismo. Ele se combina principalmente com a glicina e é excretado na forma de ácido hipúrico, e uma pequena parte se combina com o ácido glucurônico para formar ácido 1-benzoilglucurônico, que também é excretado. A eliminação completa do benzoato de sódio ocorre em 10 a 14 horas, portanto, mesmo uma pequena quantidade não causa efeito cumulativo. No entanto, os gatos são mais sensíveis ao ácido benzoico e podem apresentar sintomas como agitação, nervosismo, perda de audição e desequilíbrio, por isso é importante ter cuidado ao preparar a comida do seu animal de estimação.

A FDA estipula que o teor de benzoato de sódio nos alimentos não deve exceder 0,1% (em peso). Um estudo da Agência Internacional de Segurança Química concluiu que a ingestão diária de 647 a 835 mg de benzoato de sódio por quilograma de peso corporal não terá impacto negativo na saúde.

Conservantes à base de benzoato (benzoato de sódio, benzoato de potássio) podem reagir com a vitamina C produzindo benzeno, uma substância cancerígena. Devido às diferentes normas para o teor de benzeno em bebidas em diversos países, a quantidade dessa substância presente em diferentes bebidas também varia. Além disso, a reação de decomposição mencionada está intimamente ligada a muitos fatores, como luz, aquecimento e tempo de armazenamento. Portanto, não se sabe ao certo se a quantidade de benzeno produzida pelos parabenos ultrapassa os limites permitidos. Isso tem levado o público a questionar a toxicidade do benzoato. A Coca-Cola Company, por isso, anunciou que irá gradualmente banir o uso de benzoato de sódio em seus produtos e substituí-lo por conservantes mais naturais.