Гемоглобин — основной компонент эритроцитов (составляет около 98 % массы белков цитоплазмы эритроцита), благодаря которому осуществляется главная функция крови — перенос кислорода. По химической природе гемоглобин относится к хромопротеидам и имеет в своем составе белок (глобин) и железосодержащую простетическую группу (гем).

Гем — комплексное соединение железа и протопорфирина IX, состоящего из 4 пиррольных колец, соединенных СН-мостиками. Железо, находящееся в центре протопорфирина, связано с четырьмя атомами азота пиррольных колец двумя главными и двумя дополнительными связями.

Одна из двух оставшихся связей (координационное число железа равно 6) используется для соединения с глобином, другая — с кислородом. Гем одинаков для всех видов гемоглобина животных, различия в свойствах обусловлены особенностями белкового компонента.