Methemoglobin, oksidert form av blodets oksygenbindende fargestoff hemoglobin, dvs. at jernet i hemoglobinmolekylet foreligger i treverdig form i stedet for som normalt toverdig. Methemoglobin har brunaktig farge, mot normalt friskt rødt, og dannes ved forgiftninger med f.eks. anilin, fenacetin, klorater, kromater, nitrater, acetanilid og toverdig kobber (se også anilinforgiftning). Methemoglobin kan ikke transportere oksygen.