Kebanyakan daripada hidrokarbon bukan alifatik yang wujud secara semula jadi di dalam petrol (terutamanya hidrokarbon aromatik seperti benzena), di samping bahan tambah anti ketukan, adalah karsinogenik. Atas sebab inilah sebarang tumpahan besar minyak petrol memberi ancaman besar terhadap kesihatan dan alam sekitar, terutamanya apabila minyak petrol meresap ke dalam bekalan air paip. Risiko tumpahan minyak yang terbesar adalah daripada kemalangan yang melibatkan lori tangki serta kebocoran tangki simpanan. Disebabkan risiko ini, kebanyakan rangki simpanan bawah tanah dilengkapi peralatan untuk mengesan dan mencegah sebarang kebocoran, seperti anod korban. Petrol adalah mudah meruap (bermaksud mudah menyejat), memerlukan tangki simpanan yang benar-benar kedap. Sifatnya yang mudah meruap menjadikannya mudah terbakar walaupun pada cuaca sejuk, tidak seperti minyak diesel. Sistem pengudaraan yang sempurna juga diperlukan untuk menyeimbangkan tekanan antara dalam dan luar tangki. Petrol juga boleh menghasilkan tindak balas berbahaya dengan beberapa jenis bahan kimia am.

Minyak petrol adalah salah satu sumber gas pencemar. Petrol tanpa plumbum juga turut menghasilkan karbon dioksida, nitrogen oksida dan karbon monoksida di dalam gas ekzos. Tambahan pula, petrol tak terbakar dan sejatan di dalam tangki, jika terdedah pada udara akan menghasilkan kabut fotokimia. Tambahan etanol menambahkan lagi kadar kemeruapan minyak petrol.

Penyalahgunaan petrol dengan menghidunya juga boleh membahayakan kesihatan. Menghidu petrol adalah salah satu cara yang digunakan oleh sesetengah penagih dadah dan sudah menjari parah di kalangan masyarakat miskin serta orang asli si Amerika, Australia, Kanada, New Zealand dan beberapa kepulauan Pasifik.[9] Sebagai tindak balas, bahan api Opal telah dibangunkan oleh loji BP Kwinana di Australia, dan hanya mengandungi 5% bahan aromatik (tidak seperti petrol biasa yang mengandungi 25% bahan aromatik).[10]