四乙基铅是一种五色油状液体，遇光及加热可分解产生三乙基铅。易挥发，0℃时即产生大量蒸汽，其蒸汽密度为11.2。不溶于水，有高度脂溶性，易溶于有机溶剂、脂肪和类脂质中。制造四乙基铅，配制、分装、运输、大量使用或误服乙基液、乙基汽油，无防护情况下清理或维修残液中含有四乙基铅量较高的油罐，加油站工作人员、司机、汽车修理工等长期接触和使用“加铅汽油”可引起慢性四乙基铅中毒。
四乙基铅毒性较大，属嗜神经毒性剧毒物，可直接损伤中枢神经。吸入体内的四乙基铅通过肝细胞微粒体，转化为三乙基铅，其毒性较四乙基铅大100倍，它与神经组织有高度亲合力，能抑制大脑中葡萄糖代谢的三羧循环，使ATP生成减少，引起及细胞呼吸障碍，脑缺氧、脑水肿，及至发生弥慢性损害。
四乙基铅可引起急性、亚急性和慢性中毒。急性、亚急性四乙基铅中毒常发生在短期内吸入大量四乙基铅蒸气或皮肤吸收四乙基铅液后。潜伏期一般数小时至数天，发病迟者可数十日后出现症状。
轻度中毒常以失眠和恶梦为首发表现。常伴有全身乏力、酸痛、胸闷、口内金属味等症状。可有兴奋或抑郁、情感障碍、以及植物神经功能紊乱症状，流延、恶心、呕吐、食欲不振等表现。检查可有“三低体征”（血压、体温、心率降低），皮肤温度左右不对称，手指震颤，皮肤划痕试验阳性，手汗等。急性四乙基铅中毒一般预后良好，经积极治疗大多数可完全恢复健康。少数严重病例可遗留一些神经、精神症状。慢性中毒主要表现为神经衰弱综合片和植物神经功能紊乱，头痛、头昏、失眠、乏力、多梦等。可有消化道症状，食欲不振、恶心、腹部不适等，另外男性可有性欲减退，阳痿，女性患者可有月经紊乱。
