中毒性高鐵血紅蛋白血症的發生與藥物、化學製品及環境汙染等有關，其具體發病原因如下所述。
一、藥物及化學製品
1、硝酸及亞硝酸類：亞硝酸鹽(NO2-)在體內或體外(試管中)均可直接使紅細胞中的血紅蛋白（Hb）轉變成高鐵血紅蛋白（MHb）。飲用經汙染的儲水或井水，食用腐爛變質的蔬菜(所謂“白菜中毒”)、菜汁、醃製食品，甚至直接誤服亞硝酸鈉均可引起中毒性MHb血症。一些藥品，如亞硝酸乙酯，亞硝酸丙酯，亞硝酸異戊酯及硝酸甘油等均可引起中毒性MHb血症。
2、退熱消炎藥：芳香胺或硝基苯類藥物在試管中並不能使Hb氧化，但食入人體後可以誘發MHb血症。常用的退熱消炎藥有乙酰苯胺、非那西丁、磺胺噻唑等。
3、局部麻醉藥：某些局部麻醉藥可以誘發MHb血症，如靜脈點滴普魯卡因，會使病人發生程度不等的暫時性MHb血症。咽部麻醉，如噴霧1次丙胺卡因可能誘發嚴重的MHb血症、另外苯佐卡因(氨基苯甲酸乙酯)也屬於此類藥物。
4、其他藥物：如乙酰苯肼、伯氨喹、間苯二酚(雷瑣辛)等均可引起MHb血症。一種抗麻風藥物氨苯碸(dapsone)，近年來用於治療艾滋病並發症——卡氏肺囊蟲肺炎，也會誘發MHb血症。
5、其他化工產品：生產苯胺、硝基苯及其衍生物的工廠，可通過皮膚或呼吸道侵入人體。苯胺類染料，如墨水、蠟筆、鞋油等，嬰幼兒均應避免接觸及誤服。
二、環境汙染
除了化工廠排出的廢物和廢氣中含有的苯胺及硝基苯的衍生物外，農藥中的殺蟲劑(苯甲酰苯基脲)、芳香胺類除草劑(propanile)等均會誘發MHb血症。
三、年齡因素
由於嬰兒期酶係統發育不成熟，特別是早產兒，紅細胞中細胞色素b5還原酶（b5R）活性明顯低於成年人。此外，嬰兒腸道pH值偏高，有利於腸道細菌繁殖，使NO3-更多地轉變成N02-。因此，嬰兒更容易發生中毒性MHb血症，而且病情較重，病死率較高。
四、個體差異
對同樣的誘因，不同人之間的反應相差較大，特別是對非直接作用的藥物。由於藥物的吸收、代謝、轉化程度不同，加上細胞內還原能力的差別，臨床表現是不一致的。人類對疾病的易感性，主要是由遺傳因素決定的，先天性MHb血症的雜合子雖不發病，但接觸誘因後，較正常人更易發生中毒性MHb血症。
中毒性高鐵血紅蛋白血症一般無並發症。然而，嚴重者血中高鐵血紅蛋白含量超過50％～70％，可出現意識障礙，甚至危及生命。
中毒性高鐵血紅蛋白血症發病可急可緩。患者口唇、黏膜、甲床呈明顯青灰色發紺，多有服用某些藥物或接觸毒物的病史。本病可集體發病，突發者症狀明顯，伴有頭痛、乏力等。嚴重者血中高鐵血紅蛋白含量超過50％～70％，可出現意識障礙，甚至危及生命。
中毒性高鐵血紅蛋白血症的預防主要是避免應用和接觸能夠引起本病的藥物及有害物質；避免接觸有害因素；孕婦和小兒均應避免接觸有害化學物質、電離輻射等引起白血病的因素如需接觸毒物或放射性物質時，應注意加強防護要盡量避免接觸環境汙染物，尤其是室內環境汙染物注意合理用藥，慎用細胞毒藥物等
中毒性高鐵血紅蛋白血症的檢查肉眼血液的觀察、血液中高鐵血紅蛋白（MHb）的檢測、及其他輔助檢查，其具體檢查方法如下所述。
1、肉眼觀察：取肝素抗凝血於中號試管，血液呈巧克力樣棕褐色，空氣中振搖1min後顏色不改變；或取外周血1滴於濾紙上，空氣中晃動30s後，顏色仍顯棕褐色，必要時以正常血對照。以上試驗可以排除因呼吸或循環衰竭引起的缺氧性發紺。
2、MHb的吸收光譜：血液用蒸餾水稀釋5～20倍，用分光鏡直接觀察，在紅色區有1條暗帶，加入10％氰化鉀(鈉)或連二亞硫酸鈉1滴，此帶消失。用記錄式分光光度計波長掃描，觀察加入氰化鉀前後在630nm附近吸收光譜的變化，試驗時應有正常血對照。
3、MHb定量測定：按Evelyn和Malloy分光光度法測定MHb含量。
4、MHb還原試驗：血液中加入少許亞甲藍，置37℃水浴中30～60min，MHb消失，顏色變紅。
5、其它輔助檢查：根據患者病情、臨床表現、症狀及體征，可選擇做心電圖、生化、電解質等檢查。
中毒性高鐵血紅蛋白血症為輕度(約20％～30％)時，患者僅需休息，用含糖飲料即可。中毒性高鐵血紅蛋白血症患者食物要多樣化，保證營養均衡。每一種營養素都需要在營養均衡基礎上才能有效被身體吸收。多吃富含鐵的的食物，促進造血。同時應多吃富含鈣的食物。茶和咖啡中的多酚類物質會抑製鐵的吸收，因此患者應盡量少喝茶和咖啡。
中毒性高鐵血紅蛋白血症患者症狀不嚴重時可用維生素C 100mg，3次/d。急性中毒影響呼吸功能時須靜脈注射亞甲藍(美藍)1mg/kg(1％生理鹽水溶液)或口服60mg，3次/d(嬰兒須調整劑量)。如為葡萄糖-6-磷酸脫氫酶（G6PD）缺乏的患者，使用亞甲藍(美藍)治療無效，且可引起急性溶血。個別患者盡管G6PD可恢複正常，但仍會因美藍而發生急性溶血。亞甲藍(美藍)的作用有二：將血紅蛋白氧化為高鐵血紅蛋白；加速輔酶還原性，將高鐵血紅蛋白還原為血紅蛋白。中毒較輕者預後多較好；中毒較重且搶救得力者也可恢複；中毒十分嚴重且搶救不及時則可危及生命。