Kırmızı kan hücrelerinin işlevi, oksijen ve karbondioksit taşımaktır. Kırmızı kan hücreleri, içlerinde hemoglobin adlı bir protein bulundururlar. Hemoglobin, oksijen moleküllerine yüksek bir afinitesi olan bir demir içeren pigmenttir. Kırmızı kan hücreleri akciğerlerden aldıkları oksijeni hemoglobinlere bağlayarak dokulara taşırlar. Dokularda oksijen bırakıp karbondioksiti alırlar. Karbondioksit de hemoglobinlere veya plazmaya bağlanarak akciğerlere taşınır. Böylece kırmızı kan hücreleri, solunum gazlarının vücutta dolaşımını sağlarlar.