Kohlenmonoxid (CO) inhibiert den Komplex IV der mitochondrialen Atmungskette, auch bekannt als Cytochrom-c-Oxidase, durch Bindung an das Häm-a3-Zentrum des Enzyms. Dieses Zentrum ist normalerweise der Ort, an dem Sauerstoff (O₂) bindet und reduziert wird, um Wasser zu bilden. Wenn CO an das Häm-a3-Zentrum bindet, blockiert es die Bindungsstelle für Sauerstoff, wodurch die Elektronenübertragung und die Reduktion von Sauerstoff verhindert werden. Dies führt zu einer Unterbrechung der Elektronentransportkette und einer Reduktion der ATP-Produktion, was letztlich zu zellulärem Energiemangel und potenziell zum Zelltod führen kann.