Метгемоглобін (metHb) утворюється внаслідок окиснення атома заліза гему з Fe2+ в Fe3+. MetHb не здатний нормально зв'язувати кисень. MetHb, що утворився, відновлюється до Hb завдяки специфічній редуктазі та NADH. У нормі metHb, визначений фотометричними методами, складає 0,2–1,0 % від загального Hb.
Визначення metHb використовується при діагностиці вроджених та набутих метгемоглобінемії (розд. VI.D.6.1.4).