הדם של ההוויה האנושית בדרך כלל יש צבע אדמדם (פחות באותם מקרים נדירים של מחלות הקשורות המוגלובין), את התכונות האופטיות של העור לעוות בצבע אדום כהה deoxygenated דם להופיע כחול. העיקרון היסודי מאחורי ציאנוזה הוא שההמוגלובין המופרע מחושף יותר מכתים אופטיים כחלחלים, והוא גם מייצר כיווץ כלי דם אשר הופך אותו לברור יותר.
פיזור הצבעים המיוצר בצבע וריד כחול וציאנוזה דומה לתהליך שגורם לשמיים להיראות כחולים: צבעים מסוימים נשברים וקולטים יותר מאחרים. במהלך ציאנוזה, ברקמות יש ריכוזי חמצן נמוכים במיוחד, ולכן רקמות שממלאות בדרך כלל בדם מחומצן בהיר מלאות בדם כהה מחומצן. דם כהה נוטה הרבה יותר להשפעות אופטיות, ולכן מחסור בחמצן (היפוקסיה) מוביל לשינוי צבע כחלחל בשפתיים ובקרומים ריריים אחרים.
ציאנוזה היא שינוי צבע כחלחל של העור, הריריות והציפורניים, בדרך כלל בשל נוכחות של ריכוזים השווים או גדולים יותר מ- 5 גרם / ד"ל של המוגלובין ללא חמצן בכלי הדם הקרובים לפני השטח של העור. או פיגמנטים חריגות של המוגלובין (מתמוגלובין או סולפה המוגלובין) בתאי הדם האדומים. מכיוון שציאנוזה תלויה בכמות ולא באחוזים של המוגלובין דה - חמצני, הרבה יותר קל למצוא במצבים עם נפח גבוה יותר של כדוריות דם אדומות (פוליציטמיה) מאשר במקרים עם ירידה במסת כדוריות הדם האדומות (אנמיה). זה יכול להיות קשה לאיתור בחולים עם עור פיגמנטי מאוד.
