Kandaki oksijenin büyük bir kısmı, alyuvarların içinde bulunan hemoglobin adı verilen molekül ile taşınır.
Hemoglobin, protein yapılı bir moleküldür ve dört adet alt birimden oluşur. Her bir alt birim, bir globin adı verilen protein zinciri ve bu zincire bağlı olan hem adı verilen demir içeren bir gruptan meydana gelir. Hemoglobin molekülünün merkezinde, oksijenin bağlandığı yer olan demir (Fe) atomu bulunur.
Bu yapısı sayesinde tek bir hemoglobin molekülü, dört adet oksijen molekülünü bağlayabilir ve böylece oksijeni akciğerlerden dokulara verimli bir şekilde taşıyabilir. Oksijenin hemoglobine bağlanması ve ayrılması, bulunduğu ortamdaki oksijenin kısmi basıncına göre kolayca değişebilir.
