Hemoglobin som har genomgått oxidation av järnet kallas methemoglobin. Methemoglobin är en form av hemoglobin där järnatomen har oxiderats från järntillståndet (Fe2+) till järntillståndet (Fe3+). Denna oxidation kan uppstå på grund av exponering för vissa kemikalier, droger eller toxiner, eller det kan vara ett resultat av vissa genetiska tillstånd. Methemoglobin kan inte binda till syre och kan därför inte transportera det till kroppsvävnader, vilket kan leda till ett tillstånd som kallas methemoglobinemi.
