Hemoglobinmolekylen binder till syremolekyler vid sina hemgrupper, specifikt till järnjonerna i hemen. Varje hemoglobinmolekyl har fyra hemgrupper, och varje hemgrupp kan binda en syremolekyl, vilket innebär att en hemoglobinmolekyl kan bära upp till fyra syremolekyler. Detta möjliggör transport av syre från lungorna, där det laddas på hemoglobin i blodet till kroppsvävnader, där det lossas via diffusion av syre från kapillärerna in i interstitiell vätska och sedan celler.
