Siyanür toksik etkisini Ferrik (Fe+3) formdaki demir iyonuna bağlanarak gösterir.
Vücutta 40’tan fazla enzim sistemini inhibe eder ki bunların içinde en önemlisi Elektron Transport Zinciri olarak da bilinen, oksidatif metabolizmada görevli Sitokrom oksidaz sistemidir .
Oksijene benzeyen kimyasal bir yapıya sahip olan siyanür, sitokrom oksidazın ferrik (Fe+3) demir kısmına bağlanır. Siyanürün bağlanması, sitokrom oksidazın oksijen kullanmasını engeller ve böylece ATP üretimini azaltır. Aerobik yolların engellenmesi sonrasında hücre ATP üretimi için anaerobik yollara yönelir. Anaerobik yollar aerobik yollar kadar yüksek miktarda ATP üretemez bununla birlikte laktik asit oluşumuna ve metabolik asidoz gelişimine yol açar.
Hücrede ATP yıkımıyla ortaya çıkan Hidrojen iyonu aerobik yolla ATP üretiminde tekrar kullanılamadığı için bu asidozu derinleştirir. Serum bikarbonatı ise asidozu kompanze etmeye çalıştıkça azalır ve sonuçta anyon açığı artar.
Siyanür toksisitesi, oksijen yokluğuna benzer etkilerle kendini göstermektedir. Oksijen dokulara normal bir şekilde ulaştırılırken dokuların oksijeni kullanamaması nedeniyle histotoksik(fonksiyonel) hipoksi gelişir. Bunun sonucunda da hücresel disfonksiyon ve ölüm ortaya çıkar. Dokulara oksijen sunumunun yetersizliği sonucu hipoksi tablosu olan karbonmonoksit zehirlenmesinden bu özelliği ile ayrılmaktadır
Katalaz, Süperoksid Dismutaz, Glutatyon Redüktaz gibi antioksidan enzimlerin inhibisyonu sonucu biriken serbest oksijen radikalleri SSS hasarını şiddetlendirebilir.
Bunun yanı sıra glutamik asitten inhibitör nörotransmitter olan GABA oluşumunu sağlayan Glutamik Asit Dekarboksilazı (GAD) inhibe ederek GABA seviyesinde düşüşe ve dolayısıyla nöbet riskinde artışa yol açar.
Vücuttan Siyanürün atılması ise birkaç farklı yolla olmaktadır. Bunlardan en önemlisi başta karaciğer ve kas doku olmak üzere birçok dokuda bulunan Sülfür transferaz (Rodenaz) enzimiyle siyanürün tiyosiyanata dönüştürülmesidir. Tiyosiyanat suda çözünebilir ve idrarla atılır. Tiyosülfat ise bu tepkimeye sülfür vericisi olarak katılır
Bir diğer yol ise B12 öncüsü olan hidroksikobalaminin siyanür ile birleşip idrarla atılabilen siyanokobalamin bileşiğini oluşturmasıdır.
Az miktarda siyanür ise metabolize olmadan idrar, ter ve solunum aracılığıyla atılır.