A hemoglobin molekula hemcsoportjainál kötődik az oxigénmolekulákhoz, különösen a hemben lévő vasionokhoz. Minden hemoglobinmolekulának négy hemcsoportja van, és mindegyik hemcsoport egy oxigénmolekulát tud megkötni, ami azt jelenti, hogy egy hemoglobinmolekula akár négy oxigénmolekulát is hordozhat. Ez lehetővé teszi az oxigén szállítását a tüdőből, ahol a vérben lévő hemoglobinra töltődik a testszövetekbe, ahol az oxigén diffúziója révén a kapillárisokból a szövetközi folyadékba, majd a sejtekbe távozik.
