Methylenblau ist eine synthetische Phenothiazin-Verbindung mit ungewöhnlichen Redoxeigenschaften, die im Bereich des Zellstoffwechsels, der mitochondrialen Funktion und der Neurowissenschaften ausgiebig untersucht wurde. Bei niedrigen Konzentrationen legen Forschungen nahe, dass Methylenblau am mitochondrialen Elektronentransport teilnehmen und dabei den Elektronentransport sowie die Aktivität der Cytochrom-c-Oxidase unterstützen kann. Diese Mechanismen haben Untersuchungen zu seinen potenziellen Auswirkungen auf die zelluläre Energieproduktion, oxidativen Stress und die mitochondriale Widerstandskraft angeregt.

Die Neurowissenschaft hat Methylenblau auch im Hinblick auf Gedächtnis, Aufmerksamkeit und neuronale Aktivität untersucht. In einer kleinen, randomisierten, placebokontrollierten Studie am Menschen mit 26 Teilnehmern war eine einzige niedrige Dosis mit einer gesteigerten Aktivität in der funktionellen Magnetresonanztomographie während Aufmerksamkeits- und Kurzzeitgedächtnisaufgaben verbunden sowie mit etwa einer 7% Verbesserung bei korrekten Abrufantworten des Gedächtnisses verglichen mit Placebo. Andere kontrollierte Studien haben Effekte auf das Kontextgedächtnis und das Furcht-Extinktionslernen gezeigt, obwohl die Reaktionen von den experimentellen Bedingungen abzuhängen scheinen.