Введение. В составе выбросов автомобилей содержится более 250 химических веществ, в том числе бензол и фенол, поступление которых в организм детей может обуславливать развитие иммунных нарушений. Цель исследования: анализ иммунологических нарушений у детей в условиях аэрогенной экспозиции бензолом и фенолом, формирующейся интенсивным транспортным потоком. Материалы и методы. Объектом исследования являлся атмосферный воздух территории наблюдения и сравнения, детский контингент, посещающий детские дошкольные учреждения (N = 286 и N = 97 человек, соответственно). Исследования крови на содержание бензола выполнялось на газовом хроматографе. Исследования крови на содержание фенола выполнялось методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Для оценки достоверности различий полученных результатов использовали t-критерий Стьюдента и Z-тест. Для проверки нормальности количественных данных использовали критерий согласия (χ2) Пирсона. Результаты. На территориях наблюдения среднегодовые концентрации в период исследования 2019–2022 гг. относительно гигиенического норматива составили для бензола до 3,5 ПДКсг (n = 368) и фенола до 3,26 ПДКсг, (n = 368) на территориях сравнения для бензола – до 0,91 ПДКсг (n = 268) и фенола – до 0,58 ПДКсг (n = 268). Установлено, что длительная аэрогенная экспозиция токсикантами формирует повышенные уровни контаминации в крови у детей группы наблюдения бензола в 2,3 раза и фенола в 2 раза относительно группы сравнения. Полученные результаты верифицированы достоверными причинно-следственными связями между бензолом и фенолом в крови и их содержанием в атмосферном воздухе. Выводы. Установлен дисбаланс фенотипов клеточной дифференцировки, повышение продукции специфических к бензолу и фенолу иммуноглобулинов класса G, напряжение ключевых компартментов адаптации.