O oxigênio viaja pelo corpo humano sendo ligado ao ferro em uma molécula especial nas células do sangue chamada hemoglobina. Isso é necessário porque, ao contrário do dióxido de carbono, o oxigênio se dissolve muito mal na água. Apesar disso, alguns organismos com metabolismo muito lento, como estrelas do mar, usam apenas água para transportar oxigênio em seus corpos, enquanto outros usam cobre em vez de ferro para reter oxigênio em seu sangue.
Diferentes gases têm diferentes solubilidades na água, que é o principal fluido do sangue. Todo o propósito dos glóbulos vermelhos em humanos e outros vertebrados é transportar oxigênio, que se dissolve muito mal na água. A solubilidade dos gases diminui com a temperatura, de modo que a água no sangue transporta ainda menos oxigênio do que a água mais fria de um oceano ou lago. Como o oxigênio é essencial para o metabolismo aeróbio, os animais com metabolismo mais rápido precisam de uma maneira de levar mais oxigênio para suas células do que a dissolução em água forneceria.
O ferro na hemoglobina fornece um local para o oxigênio se ligar, criando um novo composto químico em vez de se dissolver na água. O resto da molécula de hemoglobina, que consiste em quatro peptídeos, controla o que se liga ao ferro e também ajuda a sua liberação imediata.
