Los glóbulos rojos contienen una proteína llamada hemoglobina que absorbe y libera oxígeno en respuesta al entorno que la rodea. La hemoglobina es lo que se llama una "metaloproteína" porque incorpora átomos de hierro en su estructura. Este hierro está cargado positivamente y se une fácilmente con el oxígeno. En ambientes pobres en oxígeno, la hemoglobina libera el oxígeno que transporta y recoge el dióxido de carbono.
Cuando la hemoglobina se expone a altas concentraciones de oxígeno, como en los pulmones, se abre para exponer sus átomos de hierro al oxígeno. Después de unirse con el oxígeno, la hemoglobina es transportada por los glóbulos rojos a varias partes del cuerpo. Estos sitios de destino son pobres en oxígeno, y el diferencial induce a la proteína hemoglobina a eliminar su oxígeno. El hierro ionizado se expone entonces y está ansioso por unirse con el dióxido de carbono. La hemoglobina retiene este gas residual de manera segura hasta que el glóbulo rojo se transporta nuevamente al ambiente rico en oxígeno de los pulmones, donde el ciclo se repite y se toma más oxígeno.
Alrededor del 25 por ciento de las células en el cuerpo humano son glóbulos rojos, con 2.4 millones de ellas producidas cada segundo. Cada glóbulo rojo contiene alrededor de 270 millones de moléculas de hemoglobina, circula por el cuerpo una vez cada 20 segundos y dura entre 100 y 120 días antes de descomponerse.
