Эффект могут вызывать как органические, так и неорганические вещества, содержащие в молекуле нитрогруппы. Неорганические нитриты это соли азотистой кислоты (азотистокислый натрий - NaNO2). Кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. Они применяются в производстве органических красителей. Органические нитриты представляют собой эфиры азотистой кислоты (амилнитрит, пропилнитрит и т.д.), содержащие в молекуле одну или несколько нитритных групп (-О-N=О), связанных с органическим радикалом. Это бесцветные или бледно-желтые летучие жидкости, плохо растворимые в воде. Используются в органическом синтезе и как сосудорасширяющие и спазмолитические средства (нитроглицерин и др.). Нитриты - типичные метгемоглобинообразователи.
Приём нитроглицерина может приводить к образованию метгемоглобина. Обычная доза препарата (4,8 мг. под язык) не вызывает клинически значимого эффекта (до 0,5%). Патологическое состояние может сформироваться при приёме очень большой дозы вещества лицами с анемией, почечной или печеночной недостаточностью.
Встречаются токсикомании, обусловленные пристрастием к ингаляции амилнитрита, бутилнитрита и других летучих нитросоединений. По свидетельству токсикоманов эти вещества вызывают длительно продолжающееся ощущение оргазма. В таких случаях имеется реальная угроза смертельной интоксикации метгемоглобинобразователями. У лиц с врожденной недостаточностью эритроцитов, например дефицитом Г-6Ф-ДГ, ингаляция веществ может привести к массивному гемолизу.
Определённую опасность представляют также нитраты - производные азотной кислоты (азотнокислый натрий - NaNO3), вещества, содержащие в молекуле нитрогруппу. Попав в организм эти вещества могут превращаться в нитриты. В печени это превращение активирует глутатион-зависимая нитратредуктаза; в желудочно-кишечном тракте ряд микроорганизмов, таких как Escherichia coli, Pseudomonas aurogenosa и др. обладают способностью восстанавливать нитраты до нитритов.
Основные источники нитратов в пище - овощи, мясные продукты, фрукты, соки. Большое количество нитратов в сельской местности может содержаться в колодезной воде. Причина этого - проникновение в воду поверхностных вод, кантаминированных нитрат-содержащими удобрениями. Ретроспективные исследования показали, что уровень нитратов в питьевой воде не должен превышать 45 ppm (в пересчёте на NO3).
Особенно чувствительны к нитратам дети. Впервые метгемоглобинемия у грудных детей, вызванная питьевой водой, содержащей нитраты, описана в 1945г. Comly. Причины явления обусловлены низкой кислотностью желудка и, как следствие этого, высокой активностью нитрат-редуцирующей флоры кишечника, пониженной (вплоть до 4 месячного возраста) активностью НАДН-метгемоглобинредуктазы, более высоким, в сравнении со взрослыми, потреблением жидкости на килограмм массы. Наконец, детям, как правило, дают воду после кипячения, вследствие чего концентрация нитратов в ней повышается.