Methemoglobin je molekula obsahující iont železa (Fe3+), který je nesen v hemoglobinu a přenáší kyslík z plic do tkání. Krev, která obsahuje methemoglobin hemoglobin, má fialovou barvu a stává se lepkavou a hustou.
Methemoglobiny vznikají v důsledku poškození speciálních enzymů (methemoglobin reduktázy) v erytrocytech (červených krvinkách), ke kterému obvykle dochází v důsledku hemolytického působení různých toxinů nebo jedů,