Hemoglobinemoleculen (Hb) vormen meer dan 95% van de eiwitten in de erytrocyten.
Het pigment hemoglobine zorgt voor het binden en transporteren van zuurstof en koolstofdioxide. Zonder hemoglobine zou er onvoldoende zuurstofvoorziening in de organen en weefsels bestaan. Hemoglobine bevindt zich in de erytrocyten en circuleert niet vrij rond in het bloedplasma.
In de longen bindt zuurstof zich aan de hemoglobine. In de organen en in weefsel waar relatieve zuurstofarmoede heerst, wordt het zuurstof afgestaan. De hemoglobine bindt vervolgens de afvalstof koolstofdioxide en transporteert deze naar de longen, waar de koolstofioxide wordt afgevoerd.