I blodomloppet transporteras majoriteten (över 98%) av syre i kemisk kombination med hemoglobin, ett specialiserat protein som finns i röda blodkroppar. Syre binder reversibelt till hemoglobin i lungorna, där syrekoncentrationen är hög, och frigörs i vävnader där syrekoncentrationen är lägre. Endast en liten mängd syre (mindre än 2%) löses i blodplasman, på samma sätt som syre löses i vatten.
