El oxígeno viaja a través del cuerpo humano al unirse al hierro en una molécula especial en las células sanguíneas llamada hemoglobina. Esto es necesario porque, a diferencia del dióxido de carbono, el oxígeno se disuelve muy poco en el agua. A pesar de esto, algunos organismos con metabolismos muy lentos, como las estrellas de mar, solo usan agua para transportar oxígeno en sus cuerpos, mientras que otros usan cobre en lugar de hierro para unir oxígeno en su sangre.
Los diferentes gases tienen una solubilidad diferente en el agua, que es el principal fluido en la sangre. El propósito principal de los glóbulos rojos en los humanos y otros vertebrados es transportar oxígeno, que se disuelve muy mal en el agua. La solubilidad de los gases disminuye con la temperatura, por lo que el agua en la sangre transporta incluso menos oxígeno que el agua más fría de un océano o lago. Dado que el oxígeno es esencial para el metabolismo aeróbico, los animales con un metabolismo más rápido requieren una forma de llevar más oxígeno a sus células de lo que proporcionaría la disolución en agua.
El hierro en la hemoglobina proporciona un lugar para que el oxígeno se una, creando un nuevo compuesto químico en lugar de disolverse en agua. El resto de la molécula de hemoglobina, que consta de cuatro péptidos, controla lo que se une al hierro y también ayuda a que se libere fácilmente.
