A hemoglobina é a proteína usada no sangue de todos os vertebrados para transportar oxigênio dos pulmões para os tecidos do corpo. Um dos principais constituintes do sangue é a água e, como o oxigênio não é muito solúvel em água, deve-se usar uma proteína, a hemoglobina.
O oxigênio se liga à hemoglobina, que pode liberar oxigênio ao mesmo tempo. Uma molécula de hemoglobina consiste em quatro cadeias polipeptídicas. As cadeias incluem um grupo heme, cada um contendo um íon de ferro. O ferro é onde ocorre a ligação do oxigênio, e cada ferro pode se ligar a uma molécula de O2, o que significa que cada molécula de hemoglobina pode se ligar a um total de quatro moléculas de O2.
No ser humano médio, a concentração de hemoglobina mede 16 gramas por 100 mililitros. A quantidade de hemoglobina determina quanto oxigênio pode ser transportado. Quando todos os sítios de ligação das moléculas de hemoglobina são preenchidos por oxigênio, o sangue é considerado 100 por cento saturado, o que o torna incapaz de transportar mais oxigênio. Se um tecido está 70% saturado quando o sangue está 100% saturado, a hemoglobina libera oxigênio para o tecido para preencher os 30% restantes. Em última análise, o corpo produz hemoglobina suficiente para que forneça automaticamente mais oxigênio aos tecidos que estão usando mais oxigênio.