Cuando la concentración de metahemoglobina en los glóbulos rojos es elevada, puede surgir hipoxia tisular.

Este hecho hace que en los pacientes caucásicos la piel gane un tono azulado.

[cita requerida] Los niños menores de 6-12 meses son particularmente susceptibles a la metahemoglobinemia causada por diferentes causas: la ingestión de nitratos en el agua potable[4]​ (el llamado síndrome del bebé azul), la deshidratación por gastroenteritis con diarrea, la septicemia y los anestésicos que contienen benzocaína o prilocaína.

Los nitratos utilizados en fertilizantes agrícolas pueden penetrar en la tierra y contaminar los acuíferos.

El nivel estándar marcado por la EPA (US Enviromental Protection Agency) es de 10 ppm nitrato-nitrógeno en el agua potable y está específicamente diseñado para proteger a los niños.

[8]​ Los pacientes con metahemoglobinemia grave (metahemoglobina> 50%) sufren arritmias, convulsiones, coma y la muerte (> 70%).

[8]​ La población sana no debería tener muchos síntomas con niveles de metahemoglobina <15%, sin embargo, pacientes con otras enfermedades como anemia, enfermedades cardiovasculares, enfermedades pulmonares, septicemia, o la presencia de otras especies de hemoglobina anormales (por ejemplo, carboxihemoglobia, sulfahemoglobina o hemoglobina falciforme) podrían experimentar síntomas desde moderados hasta graves a niveles mucho más bajos (tan bajos como 5-8%).

Los glóbulos rojos normalmente no tienen ningún receptor de electrones y la presencia del azul de metileno permite a la enzima funcionar a un nivel cinco veces superior al normal.

Martin Fugate se estableció cerca de Hazard, Kentucky, alrededor del año 1800.

En el primer caso, al octavo día del tratamiento se produjo un cambio marcado en la apariencia y el duodécimo día de tratamiento la complexión del paciente era normal.