Hemoglobin adalah metaloprotein (protein yang mengandung zat besi) di dalam sel darah merah yang berfungsi sebagai pengangkut oksigen dari paru-paru ke seluruh tubuh, pada mamalia dan hewan lainnya. Hemoglobin juga pengusung karbon dioksida kembali menuju paru-paru untuk dihembuskan keluar tubuh. Molekul hemoglobin terdiri dari globin, apoprotein, dan empat gugus heme, suatu molekul organik dengan satu atom besi.
Fungsi hemoglobin yaitu membawa oksigen ke seluruh tubuh, tepatnya untuk organ dan jaringan tubuh. Kandungan oksigen yang terikat dengan hemoglobin pada sel darah yang membuat darah menjadi berwarna merah.
Fungsi lain dari hemoglobin adalah untuk menjaga keseimbangan asam basa darah. Tugas akhir hemoglobin adalah menyerap karbondioksida dan ion hidrogen serta membawanya ke paru-paru tempat zat-zat tersebut dilepaskan dari hemoglobin. Hemoglobin diukur dalam satuan gram per 100 ml. Nilai normalnya adalah 14-16 gram per 100 ml.
Setiap sel dari darah merah terdapat 280 juta molekul dari hemoglobin, jumlah ini merupakn jumlah teel dari darah merah terdapat 280 juta molekul dari hemoglobin, jumlah ini merupakn jumlah terbesar dibandingkan molekul-molekul lain yang terkandung di dalam sel darah merah. Molekul yang terpenting didalam hemoglobin adalah molekul afinitas, molekul ini berperan penting dalam transportasi darah. Dengan peranan dari molekul afinitas, hemoglobin dapat mengikat oksigen lebih banyak dari seharusnya, jadi saat hemoglobin mulai mengikat oksigen molekul afinitas akan meningkatkan jumlahnya untuk memaksimalkan mengikatan oksigen. Hemoglobin yang telah mengikat oksigen disebut dengan sebitan oksihemoglobin. Hemoglobin inilah yang mempengaruhi
warna merah dari darah. Saat hemoglobin telah menyelesaikan tugasnya untuk mendistribusikan oksigen ke bagian-bagain dalam tubuh, sel darah merah akan berubah warna menjadi gelap dan berwarna sedikit kebiruan. Hemoglobin akan mengangkut sejumlah karbondioksida saat akan kembali ke jantung dan akan dialirkan ke paru-paru untuk bertukar kembali dengan oksigen begitulah proses yang akan terjadi seterusnya. Baca: Jelaskan Proses dan Mekanisme Pembekuan Darah
Hemoglobin yang terkandung di dalam sel darah merah, mengandung komponen yang heme merupakan suatu pigmen darah merah protoporfirin yang didalamnya terdapat kandungan zat besi, globin serta protein berwarna.