Metilen mavisinin bir diğer kullanımı da ifosfamid nörotoksisitesini tedavi etmektir . Metilen mavisi ilk olarak 1994 yılında ifosfamid nöropsikiyatrik toksisitesinin tedavisi ve profilaksisi için bildirilmiştir. İfosfamidin toksik bir metaboliti olan kloroasetaldehit (CAA), mitokondriyal solunum zincirini bozarak nikotinamid adenin dinükleotid hidrojeni (NADH) birikimine yol açar . Metilen mavisi alternatif bir elektron alıcısı olarak etki eder ve hepatik glukoneogenezisin NADH inhibisyonunu tersine çevirirken aynı zamanda kloroetilaminin kloroasetaldehite dönüşümünü engeller ve çoklu amin oksidaz aktivitelerini inhibe ederek CAA oluşumunu önler. İfosfamid nörotoksisitesinin tedavisi için metilen mavisi dozajı, ifosfamid infüzyonunda bir adjuvan olarak aynı anda kullanılmasına veya ifosfamid infüzyonunun tamamlanmasından sonra ortaya çıkan psikiyatrik semptomları tersine çevirmek için kullanılmasına bağlı olarak değişir. Raporlar, günde altı doza kadar metilen mavisinin 10 dakikadan birkaç güne kadar semptomlarda iyileşmeye yol açtığını ileri sürmektedir. Alternatif olarak, ifosfamid nöropsikiyatrik toksisite öyküsü olan kişilerde ifosfamid tedavisi sırasında profilaksi için her altı saatte bir intravenöz metilen mavisi önerilmiştir. ifosfamid nörotoksisitesinin oluşumunu azaltmak için ifosfamid tedavisine başlamadan bir gün önce ve ifosfamid kemoterapisi sırasında günde üç kez metilen mavisinin profilaktik olarak uygulanması önerilmiştir.