L'emoglobina è una proteina rossa presente nei globuli rossi dei vertebrati che trasporta l'ossigeno dai polmoni ai tessuti corporei. L'emoglobina trasporta anche il biossido di carbonio dai tessuti del corpo ai polmoni.
Una molecola di emoglobina in un mammifero può trasportare fino a quattro molecole di ossigeno. L'emoglobina trasporta anche l'ossido nitrico, una importante molecola regolatrice, e rilascia l'ossido nitrico quando rilascia ossigeno. L'emoglobina satura di ossigeno si chiama ossiemoglobina e l'emoglobina senza ossigeno è nota come deossiemoglobina. L'ossiemoglobina si forma durante la respirazione fisiologica quando l'ossigeno si lega al componente eme dell'emoglobina. Questo si verifica nei capillari polmonari dei polmoni.
L'ossigeno viaggia quindi attraverso il flusso sanguigno verso le cellule dove viene usato come accettore di elettroni terminali nel processo di fosforilazione ossidativa per produrre trifosfato di adenosina o ATP. L'emoglobina contiene circa il 70 percento del ferro presente nei mammiferi. Il ferro è vitale per la produzione di sangue e una corretta funzione immunitaria.
La perdita di sangue è la causa più comune di carenza di ferro. La donazione di sangue provoca la perdita di 200-250 milligrammi di ferro. Il livello di ferro del donatore viene controllato prima di ogni donazione per garantire che sia sicuro che il donatore doni il sangue.