Hämoglobin, bei dem Eisen oxidiert wurde, wird als Methämoglobin bezeichnet. Methämoglobin ist eine Form von Hämoglobin, bei der das Eisenatom vom Eisenzustand (Fe2+) in den Eisenzustand (Fe3+) oxidiert wurde. Diese Oxidation kann durch die Einwirkung bestimmter Chemikalien, Medikamente oder Toxine entstehen oder eine Folge bestimmter genetischer Erkrankungen sein. Methämoglobin kann sich nicht an Sauerstoff binden und kann ihn daher nicht zum Körpergewebe transportieren, was zu einer Erkrankung namens Methämoglobinämie führen kann.