Ko hemoglobin v rdečih krvnih celicah pobere kisik v pljučih, tvori spojino, imenovano oksihemoglobin. Oksihemoglobin je svetlo rdeča, s kisikom obogatena oblika hemoglobina, ki prenaša kisik iz pljuč v tkiva. Ko oksihemoglobin doseže tkiva, sprosti kisik v celice in postane deoksihemoglobin, ki je temno rdeča, deoksigenirana oblika hemoglobina. Deoksihemoglobin nato prenaša ogljikov dioksid iz tkiv nazaj v pljuča, kjer se sprosti in hemoglobin ponovno oksigenira.