人体的氧气输送依靠血液中的氧合血红蛋白形式运输。氧气与血红蛋白很容易结合，结合是可逆的，当血液流经氧分压高的肺部时，血红蛋白与氧气结合，形成氧合血红蛋白，当血液流经氧分压低的组织时，氧合血红蛋白迅速解离，释放氧气，成为去氧血红蛋白。
血红蛋白的作用
1克的血红蛋白可以结合1.34到1.39毫升的氧气，视血红蛋白纯度而议，100毫升血液中血红蛋白所能结合的最大氧气量称为血红蛋白的氧容量，此值受血红蛋白浓度的影响，而实际结合的氧气量称为血红蛋白的氧含量，其值可受氧分压的影响。其与红细胞的使用价值近似，血红蛋白的升高和降低可参考红细胞升高与降低的临床意义。