Methemoglobin, hemoglobində daşınan və oksigeni ağciyərlərdən toxumalara daşıyan dəmir ionu (Fe3+) olan bir molekuldur. Methemoglobin hemoglobin olan qan bənövşəyi rəngdədir və yapışqan və qalın olur.
Methemoqlobinlər eritrositlərdə (qırmızı qan hüceyrələri) xüsusi fermentlərin (methemoqlobin reduktaza) zədələnməsi nəticəsində əmələ gəlir, bu adətən müxtəlif toksinlərin və ya zəhərlərin hemolitik təsiri nəticəsində meydana gəlir,