Die Pollen der Beifuß-Ambrosie enthalten mehrere sehr stark allergene Proteine. Betroffene Menschen bilden nach Einatmen der Pollen Antikörper gegen diese Proteine („Sensibilisierung“). Die Antikörper lassen sich im Blut nachweisen, doch bestehen anfangs noch keine Krankheitssymptome. Zwischen dem Auftauchen der Ambrosia in einer Region und einem merklichen Anstieg der Sensibilisierungsquote bei den dort lebenden Menschen vergehen in der Regel etwa 10-15 Jahre. In Deutschland sind ca. 15-20 % der Menschen gegen Ambrosia sensibilisiert. Der Anteil steigt wahrscheinlich weiter an.

Innerhalb von ca. 5 Jahren nach Sensibilisierung entwickeln etwa 2/3 der sensibilisierten Personen Allergiesymptome:

• In der Regel tritt zunächst Ambrosia-Heuschnupfen mit Nasejucken, Niesen, Fließnase, verstopfter Nase, Augenrötung, Juckreiz der Augenlider, Augentränen und Gaumenjucken auf.
• Gelangen Ambrosia-Allergene nach Freisetzung aus den Pollen bis in die Lunge, kann im Verlauf einiger Jahre ein „Etagenwechsel“ von den oberen zu den unteren Atemwegen erfolgen, so dass – zunächst nur während der Ambrosia-Pollensaison, später ggf. auch dauerhaft - Asthma bronchiale mit Luftnot, trockenem Husten, Engegefühl in der Brust, nächtlichem Erwachen und verminderter körperlicher Belastbarkeit auftreten kann.
• Etwa jeder zweite Erwachsene mit „Ambrosia-Heuschnupfen“ leidet zusätzlich unter einem oralen Allergiesyndrom. Hierbei führt aufgrund einer Kreuzallergie der Verzehr von Karotten, Sellerie oder bestimmten Gewürzen (Anis, Petersilie, Pfeffer, Paprika, Kümmel) zu einem Juckreiz im Mund, gelegentlich auch zu auch Kribbeln, Brennen oder Schwellungen der Lippen oder der Zunge und/oder Husten und Atembeschwerden, die innerhalb von 15-30 min nach Verzehr auftreten.
• Bei direktem Hautkontakt mit Pflanzenteilen kann es schließlich auch (selten) zu einem akuten Ekzem an den Händen, Unterarmen und im Gesicht (besonders Augenlider) oder zu anderen Hautbeschwerden kommen.

Zur Blütenbildung ist eine minmale Nachtlänge von 8 Stunden erforderlich, was für Orte in Rheinland-Pfalz etwa ab Mitte Juli der Fall ist. Daher blüht die Ambrosia zwischen Juli und Oktober, wodurch sich die Pollenbelastung für betroffene Menschen um bis zu 2 Monate verlängern kann.

Allergiesymptome können schon bei sehr geringen Pollenkonzentrationen (3-10 Pollen pro Kubikmeter Luft) auftreten. Eine einzelne Ambrosia-Pflanze kann zwischen Juli und Oktober 100 Millionen bis 3 Milliarden Pollen freisetzen, und diese können mit dem Wind über Distanzen von mehreren hundert Kilometern transportiert werden. Einzelne Einschleppungsereignisse führen am Wuchsort zunächst zu kleinen Beständen mit einzelnen bis wenigen (< 100) Exemplaren. Durch anschließende lokale Vermehrung unter Bildung einer Samenbank im Boden können sich jedoch Bestände mit tausenden bis über 1 Million Pflanzen etablieren. Entsprechend legen legen Modellierungen für die Zukunft einen deutlichen Anstieg

der Konzentration von Ambrosiapollen in der Luft nahe (Größenordnung: + 300 % bis 2050).

Für die Sozialsysteme entstehen hohe direkte und indirekte Krankheitskosten durch medizinische Behandlung und Arbeitsunfähigkeit.