亚甲基蓝是一种常用的染色剂，用于增强显微镜下观察的组织标本，也有广泛的医学应用。除了在诊断和外科手术过程中死亡的组织外，这种物质还可以作为氰化物中毒的解毒剂。它用于治疗高铁血红蛋白血症，高铁血红蛋白血症的特征是血液不能有效携带氧气。作为一种药物，亚甲基蓝可以口服或静脉注射。它在治疗疟疾、阿尔茨海默病和癌症方面的潜在作用是一个持续的研究领域。

氰化钾和一氧化碳中毒都用亚甲基蓝作为解毒剂进行了治疗。20世纪30年代首次用于氰化物中毒，20世纪中期用于治疗一氧化碳暴露。仍然用于对抗氰化物中毒，高压氧已经取代它成为治疗一氧化碳暴露的首选方法。该药物的另一个历史性用途是治疗疟疾；由于它的成本效益，人们对将其用于此目的重新产生了兴趣。

高铁血红蛋白血症是血液中高铁血红蛋白过量。与血红蛋白不同，高铁血红蛋白不能将重要的氧气输送到身体的细胞和组织中，从而导致与这种疾病相关的特征性苍白或蓝色皮肤。这种情况可能是先天性的，也可能是由于接触某些化学物质引起的。当婴儿暴露于农业径流造成的水中过量硝酸盐时，特别容易患上获得性高铁血红蛋白血症。亚甲基蓝通常通过静脉注射治疗获得性高铁血红蛋白血症，而口服剂量用于先天性高铁血红蛋白血症。

亚甲基蓝也可以作为单胺氧化酶抑制剂（MAOI），用于治疗抑郁症和焦虑症。如果这种药物与选择性5-羟色胺再摄取抑制剂（SSRIs）一起使用，可能会发生严重的副作用。它还用于制造抗精神病药物，用于治疗精神分裂症和其他疾病。关于它在阿尔茨海默病和帕金森病中的应用的研究仍在继续。

美蓝与抗生素一起口服治疗尿路感染。蓝色染料也用于膀胱和其他组织和器官的诊断和外科手术。它通过增强组织，使其更易于查看，从而帮助医疗程序。亚甲基蓝用于腹腔镜、内镜和x光检查。

研究继续研究这种药物在癌症治疗中可能扮演的角色。它用于帮助绘制乳腺癌患者的淋巴结图，并有效用于治疗化疗药物异环磷酰胺引起的神经毒性。亚甲基蓝作为一种直接治疗癌症的药物，已被证明能诱导癌细胞凋亡。它与光的结合使用也正在研究用于治疗癌症和其他疾病。

患者尿液和粪便变色是该药物的常见副作用。这两种药物都可能变成蓝绿色，在停药后会停止。其他副作用包括恶心、呕吐和腹泻。罕见的副作用包括昏厥、过度疲劳和心跳不规则。