血红蛋白能在氧含量高的地方与氧结合，在氧含量低的地方与氧分离。血红蛋白是一种含色素蛋白质。色素部分为亚铁血红素，蛋白质部分为珠蛋白。亚铁血红素由原卟啉、铁组成，受δ氨基-γ酮戊酸合成酶、血红素和Fe2+的调节。Fe2+位于卟啉环中心，有6个配位键，4个配位键与原卟啉分子的4个氮原子相连，第5个配位键与珠蛋白肽链F肽段咪唑基相连，第6配位键为空位，能可逆地与氧结合，完成运氧功能。
