Os glóbulos vermelhos contêm uma proteína chamada hemoglobina que capta e libera oxigênio em resposta ao ambiente ao seu redor. A hemoglobina é chamada de "metaloproteína" porque incorpora átomos de ferro em sua estrutura. Este ferro tem carga positiva e se liga prontamente ao oxigênio. Em ambientes pobres em oxigênio, a hemoglobina libera o oxigênio que transporta e capta dióxido de carbono.
Quando a hemoglobina é exposta a altas concentrações de oxigênio, como nos pulmões, ela se flexiona e expõe seus átomos de ferro ao oxigênio. Depois de se ligar ao oxigênio, a hemoglobina é transportada pelos glóbulos vermelhos para várias partes do corpo. Esses locais de destino são pobres em oxigênio, e o diferencial induz a proteína da hemoglobina a liberar seu oxigênio. O ferro ionizado é então exposto e ansioso para se ligar ao dióxido de carbono. A hemoglobina retém esse gás residual com segurança até que os glóbulos vermelhos sejam transportados de volta para o ambiente rico em oxigênio dos pulmões, onde o ciclo se repete e mais oxigênio é absorvido.
Cerca de 25 por cento das células do corpo humano são glóbulos vermelhos, com 2,4 milhões deles produzidos a cada segundo. Cada glóbulo vermelho contém cerca de 270 milhões de moléculas de hemoglobina, circula pelo corpo uma vez a cada 20 segundos e dura entre 100 e 120 dias antes de se quebrar.
