Methemoglobinemi, kandaki methemoglobin seviyesinin artması ve alyuvarların dokulara oksijen taşıyabilme yeteneğinin azalması ile karakterize edilen nadir bir hastalıktır. Bir takım oksitleyici ajanlara maruz kalan hemoglobin (Hb), içinde bulunan ferröz (Fe²⁺) iyonun ferrik (Fe³⁺) iyona oksidasyonu ile methemoglobine (MetHb) yükseltgenmektedir. Bunun sonucunda, vücut dokularına oksijen geçişi yetersiz olmakta ve siyanoz, yani deride kandaki oksijen eksikliği sonucu oluşan mavimsi renk değişikliği gözlenmektedir.