La metahemoglobinemia se puede transmitir de padres a hijos (hereditaria) o bien, puede resultar de la exposición a ciertas drogas, químicos o alimentos (adquirida).

Hay dos formas de metahemoglobinemia hereditaria. La primera forma es transmitida por ambos progenitores. Los padres generalmente no tienen la condición en sí misma, sino que son portadores del gen que causa la enfermedad. Se produce cuando hay un problema con una enzima llamada citocromo b5 reductasa.

Hay dos tipos de esta forma de la metahemoglobinemia:

• Tipo 1 (también llamado deficiencia de reductasa en eritrocitos) se produce cuando los glóbulos rojos carecen de la enzima
• Tipo 2 (también llamado deficiencia generalizada de reductasa) se produce cuando la enzima no funciona en ninguna parte del cuerpo

La segunda forma de metahemoglobinemia hereditaria, llamada enfermedad de la hemoglobina M, es causada por defectos en la molécula de la hemoglobina en sí. Sólo uno de los progenitores necesita transmitir el gen anómalo para que el hijo herede la enfermedad.

La metahemoglobinemia adquirida es más común que las formas hereditarias. Se produce por la exposición a ciertas sustancias químicas y drogas, como:

• Anestésicos como benzocaína y xilocaína
• Benceno
• Ciertos antibióticos (incluyendo dapsona y cloroquina)
• Nitritos (usados ​​como aditivos para evitar que la carne se eche a perder)

La afección también puede ocurrir en niños que están muy enfermos o que son alimentados con demasiados vegetales que contienen nitratos (como la remolacha).