Hemoglobin består av fire proteinunderenheter, som hver inneholder et jernatom. Når oksygen binder seg til jernatomene, endrer det formen på hemoglobinmolekylet, som igjen lar molekylet binde seg til andre molekyler og føre dem gjennom blodet.
Hemoglobin er også ansvarlig for å gi røde blodlegemer sin karakteristiske røde farge.