(一)病因
1.药品及化学品
(1)硝酸及亚硝酸:亚硝酸盐(NO2-)红细胞可以直接在体内或体外(试管中)使用Hb转变成MHb。例如，喝污染的储水或井水，吃腐烂变质的蔬菜（所谓的“白菜中毒”)、蔬菜汁、腌制食品，甚至直接误服亚硝酸钠引起的中毒MHb有很多关于血症的文献。亚硝酸乙酯、亚硝酸丙酯、亚硝酸异戊酯、硝酸甘油等一些药物会引起中毒。MHb血症。
(2)退热消炎药:芳香胺或硝基苯类药物不能在试管中使用Hb氧化，但进食后可诱发MHb血症。乙酰苯胺、非那西丁、磺胺噻唑等常用的退热消炎药。
(3)局部麻醉剂:局部麻醉剂可诱发MHb血症。文献报道，普鲁卡因静脉滴注会使所有患者暂时发生不同程度的情况。MHb血症。咽部麻醉，注射一次丙胺卡因可能会导致严重情况MHb血症。苯佐卡因(氨基苯甲酸乙酯)也属于这类。
(4)其它药物，如乙酰苯肼、伯氨喹、间苯二酚(雷琐辛)等。MHb血症(dapsone)，近年来，用于治疗艾滋病并发症——卡氏肺囊虫肺炎常诱发MHb血症。
(5)其他化工产品：生产苯胺、硝基苯及其衍生物的工厂，可通过皮肤或呼吸道侵入人体。苯胺类染料，如墨水、蜡笔、鞋油等均应避免婴幼儿接触及误服。
2.除化工厂排放的废物和废气中含有的苯胺和硝基苯衍生物外，农药中的杀虫剂（苯甲酰苯基脲）和芳香胺除草剂(propanile)等均会诱发MHb血症。据报道，工业污染城镇和垃圾场附近的居民在血液中MHb含量增高。
3.年龄因素 由于婴儿酶系统发育不成熟，尤其是早产儿和红细胞b5R酶活性明显低于成人。此外，婴儿肠道pH值偏高.有利于肠道细菌的繁殖NO3-更多的转变N02-。因此，婴儿更容易中毒MHb血症，病情严重，死亡率高。据文献报道，婴儿腹泻会导致大约一半的儿童血液MHb明显增加。
4.个体差异 对于同样的诱因，不同有很大的反应差异。特别是对于非直接药物，由于药物的吸收、代谢和转化程度不同，以及细胞内恢复能力的差异，临床表现不一致。人类对疾病的敏感性主要由遗传因素决定。有些人发现先天性MHb虽然血症杂合子不发生，但接触诱因后比正常人更容易中毒MHb血症。
(二)发病机制
正常情况下血红蛋白血红蛋白(Hb)含2价铁，与肺中的氧结合，释放到组织中的氧。在氧合过程中，少量血红蛋白铁被氧化成3价铁，称为高铁血红蛋白(MetHb)，棕色色素。正常血液中含有的高铁血红蛋白相当于血红蛋白的总量0.4％～1.7％。高铁血红蛋白不能携带氧气，但仍可恢复为血红蛋白。当血液中的高铁血红蛋白增加时，它被称为高铁血红蛋白血症。红细胞有三个恢复系统：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)MetHb还原酶，为NADH-细胞色素b5还原酶可以通过糖醛酸和糖酵解产生NADH，辅基黄素腺嘌呤二核苷酸(flavin adenine dinucleotide，FAD)将电子传递给细胞色素b5，还原型b5直接作用于MetHb，使之还原为Hb。二是还原烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)还原酶。该酶利用磷酸戊糖通路产生的酶NADP，使MetHb还原为Hb。然而，由于缺乏天然电子传体，需要一些人工染料来激活这个系统。第三，维生素等其他非酶还原物C、谷胱甘肽等。Hb氧化为MetHb和MetHb还原为Hb(图1,2)。
