Deoksyhemoglobin er formen for hemoglobin når oksygen ikke er bundet til hemgruppen, den jernholdige protesegruppen i hemoglobin. I deoksyhemoglobin er jernet i hemgruppen i jernholdig tilstand (Fe2+). Deoksyhemoglobin er den dominerende formen for hemoglobin i røde blodlegemer når de frakter oksygen fra lungene til vevene.
Redusert hemoglobin , på den annen side, er formen for hemoglobin når oksygen er bundet til hemgruppen. Ved redusert hemoglobin er oksygenmolekylet bundet til jernet i hemgruppen, noe som forårsaker en endring i jernets oksidasjonstilstand til jernholdig tilstand (Fe3+). Redusert hemoglobin er formen for hemoglobin i røde blodlegemer når de frakter oksygen fra vevene tilbake til lungene.
Transformasjonen mellom deoksyhemoglobin og redusert hemoglobin er reversibel og lettes av binding og frigjøring av oksygenmolekyler. Denne prosessen er sentral for funksjonen til hemoglobin i oksygentransport i kroppen.