La metahemoglobinemia reduce la capacidad transportadora de oxígeno; puede ocasionar mareo, náusea, cefalea, disnea, confusión, convulsiones y estado de coma. La gravedad de los síntomas depende del porcentaje de hemoglobina oxidada hasta metahemoglobina; la intoxicación grave casi siempre se presenta cuando la fracción de metahemoglobina es > 40% a 50%. Incluso con valores bajos (15% a 20%), los pacientes tienen aspecto cianótico por el color “chocolate” de la metahemoglobina, pero sus concentraciones de PO2 son normales en la cuantificación de gases sanguíneos arteriales. La oximetría corriente de pulsos genera mediciones inexactas de la saturación de oxígeno y las cifras se sitúan entre 85% y 90%. Es probable que haya acidosis metabólica grave. Es posible la hemólisis, sobre todo en pacientes susceptibles al estrés oxidante (es decir, los que tienen deficiencia de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa).