氰化物可与氧化型细胞色素氧化酶中的三价铁结合，形成氰化高铁细胞色素氧化酶，使其不能还原为还原型细胞色素氧化酶，从而阻断呼吸链的电子传递，使组织细胞不能利用氧，导致组织性缺氧。丙酮酸脱氢酶合成减少与氰化物中毒缺氧机制无关；线粒体损伤不是氰化物中毒导致缺氧的直接机制；形成高铁血红蛋白是亚硝酸盐等中毒导致缺氧的机制；血红蛋白与氧亲和力增高不是氰化物中毒的缺氧机制。