Sestavni del krvi, ki prenaša kisik, se imenuje hemoglobin. Hemoglobin je kompleksen protein, ki ga najdemo v rdečih krvnih celicah in prenaša kisik iz pljuč v preostali del telesa. Sestavljen je iz štirih polipeptidnih verig, od katerih je vsaka zložena v globinsko domeno in vsebuje hemsko skupino. Hemova skupina je porfirinski obroč, ki vsebuje železo in se veže na molekule kisika. Ko je hemoglobin nasičen s kisikom, se imenuje oksihemoglobin in je svetlo rdeče barve. Kadar ni nasičen s kisikom, se imenuje deoksihemoglobin in je temno rdeče barve.