O ácido cianídrico liga-se e inativa várias enzimas, particularmente as que contêm ferro na forma férrica (Fe   ) e cobalto. Exerce o seu efeito tóxico pela inibição do citocromo c oxidase, da cadeia respiratória de eletrões, provocando anoxia histotóxica. Consequentemente, há uma inibição da transferência de eletrões para o oxigénio molecular.

Apesar da presença de oxigénio no sangue este não pode ser utilizado para gerar adenosina trifosfato (ATP), reduzindo o metabolismo aeróbico. Inicialmente, isto não seria um problema porque as células têm a capacidade de recuperar a fonte de energia, sob a forma de ATP, através do processo de glicólise (metabolismo anaeróbico), no entanto, apenas por um curto período, principalmente em órgãos metabolicamente ativos, como o coração e o cérebro.

No entanto, o ácido cianídrico pode ser removido por vários processos antes de entrar nas células, como por exemplo:

• Através da formação de um complexo com fator de relaxamento derivado do endotélio, como o óxido nítrico;

• Por ação dos metais pesados, como ouro e sais de cobalto, ou dos compostos orgânicos com centro metálico, como a hidroxicobalamina, que podem remover o ácido cianídrico eficazmente;

• Pela ação da albumina, que se comporta de forma semelhante a uma enzima, e usa a ligação do enxofre elementar para destoxificar o ácido cianídrico.

Quando o ácido cianídrico está no interior da célula existem vários processos de eliminação. Um dos processos mais importantes é a formação de cianometa-hemoglobina, nos glóbulos vermelhos, que é produzida quando o ácido cianídrico reage com a meta-hemoglobina.

Existem pelo menos quatro enzimas intracelulares para a destoxificação, tais como a rodanase, mercaptopiruvato sulfurtansferase, tiossulfato redutase e a cistationase.