亚硝酸盐中毒的原理是其与血红蛋白作用，使正常的二价铁离子被氧化成三价铁离子，形成高铁血红蛋白，高铁血红蛋白能抑制正常的血红蛋白携带氧和释放氧的功能，因而致使组织缺氧，特别是中枢神经系统缺氧更为敏感，亚硝酸盐对中枢神经系统尤其是血管舒缩中枢有麻醉作用，并且还能直接作用于血管平滑肌产生松弛作用，导致周围血管极度扩张，发生周围循环衰竭，对于其他器官的平滑肌也有短暂松弛作用。