Il dosaggio della metemoglobina quantifica la percentuale di emoglobina nel sangue in cui il ferro dell'eme si trova nello stato ferrico (Fe³⁺) anziché ferroso (Fe²⁺), rendendola incapace di legare e trasportare ossigeno ai tessuti. Normalmente la metemoglobina rappresenta meno dell'1-2% dell'emoglobina totale, mantenuta a livelli bassi dall'enzima metemoglobina reduttasi. L'esame viene eseguito su sangue arterioso o venoso analizzato con il coossimetro integrato nell'emogasanalizzatore, che separa spettrofotometricamente le diverse forme di emoglobina. Livelli di metemoglobina superiori al 10% causano cianosi caratteristicamente resistente alla somministrazione di ossigeno, sopra il 30% compaiono dispnea, tachicardia e confusione, e oltre il 50% il rischio di coma e morte è elevato. Le cause acquisite più frequenti comprendono l'esposizione a nitriti, anestetici locali come la benzocaina, dapsone e altri farmaci ossidanti. Il trattamento d'urgenza prevede la somministrazione endovenosa di blu di metilene.