A afinidade do monóxido de carbono pela hemoglobina se dá pela forma férrica (Fe3+) do grupamento heme.

O livor carminado, com sangue fluido e vermelho brilhante, característico das intoxicações por monóxido de carbono, é devido ao acúmulo de dióxido de carbono (CO₂), que não consegue ser eliminado do sangue pela respiração.

A intoxicação crônica por monóxido de carbono pode ocorrer em trabalhadores da indústria que trabalham com grandes fornalhas ou pela poluição. A toxicidade se dá pela anóxia prolongada dos tecidos a baixas concentrações, pois esse gás não sofre acúmulo no organismo.

A confirmação do óbito provocado pela exposição ao monóxido de carbono pode ser feita pela análise do sangue por cromatografia em fase gasosa e detector de ionização em chama (DIC), logo após o teste colorimétrico de triagem em que o reagente de Mayer acusar positivo.

Sua afinidade altíssima e quase irreversível pela metahemoglobina provoca uma intoxicação rápida e letal, mesmo em concentrações de 1/200 de monóxido de carbono da concentração de oxigênio no ambiente.