O potencial carcinogênico da o-dianisidina varia significativamente com a via de exposição, a espécie estudada e fatores individuais de suscetibilidade. Dados epidemiológicos humanos limitados sugerem uma possível associação com câncer de bexiga em níveis de exposição ocupacional, embora um limiar carcinogênico preciso para humanos não tenha sido estabelecido.
A exposição crônica a concentrações relativamente altas de o-dianisidina foi associada a aumentos na incidência de tumores de bexiga, pulmão e glândula mamária em certos modelos animais. Os resultados diferem entre espécies e condições experimentais, ressaltando a complexidade de extrapolar o risco para humanos.
Diretrizes e regulamentos de segurança no trabalho visam manter concentrações aéreas bem abaixo dos níveis associados a efeitos adversos à saúde em estudos em animais, minimizando assim o risco ocupacional potencial.