Podwyższony poziom kwasu metylomalonowego (MMA) wynika z wrodzonych defektów enzymów biorących udział w metabolizmie MMA lub wrodzonych lub nabytych niedoborów witaminy B12 (kobalaminy) lub jej dalszych metabolitów. Nabyte niedobory żywieniowe są znacznie częstsze niż wady dziedziczne i mogą być spowodowane zaburzeniami wchłaniania jelitowego, upośledzonym trawieniem lub niewłaściwą dietą. U pacjentów w podeszłym wieku z niedoborem kobalaminy może wystąpić neuropatia obwodowa, ataksja, utrata czucia pozycji i wibracji, zaburzenia pamięci, depresja i demencja przy braku niedokrwistości. Inne stany, takie jak niewydolność nerek, hipowolemia i przerost bakteryjny jelita cienkiego, również przyczyniają się do możliwych przyczyn łagodnej kwasicy metylomalonowej i kwasomoczu.
MMA jest również specyficznym markerem diagnostycznym dla grupy zaburzeń nazywanych zbiorczo kwasicą metylomalonową, które obejmują co najmniej 7 różnych grup komplementacyjnych. Dwie z nich (mut0 i mut-) odzwierciedlają niedobory części apoenzymowej enzymu mutazy metylomalonylo-CoA. Dwa inne zaburzenia (CblA i CblB) są związane z nieprawidłowościami w szlaku syntezy adenozylokobalaminy. Niedobory CblC, CblD i CblF prowadzą do upośledzenia syntezy zarówno adenozylo- jak i metylokobalaminy.
Od czasu pierwszych doniesień o tym zaburzeniu w 1967 roku, na całym świecie zdiagnozowano tysiące przypadków. Badania przesiewowe noworodków wykrywają około 1 na 30 000 żywych urodzeń z kwasicą metylomalonową. Najczęstszymi objawami klinicznymi są noworodkowa lub niemowlęca metaboliczna kwasica ketonowa, brak przyrostu masy ciała i opóźnienie rozwoju. Nadmierne spożycie białka może spowodować zagrażające życiu epizody dekompensacji metabolicznej i pozostaje ryzykiem przez całe życie, chyba że leczenie jest ściśle monitorowane, w tym stężenia MMA w surowicy i moczu.