Allgemein als Hb, Hämoglobin oder Heamoglobin abgekürzt, ist das eisenhaltige Sauerstoff in unseren roten Blutkörperchen, die Metalloproteine transportieren. Alle Säugetiere auf der Erde haben Hämoglobin, da es eine notwendige Funktion im Blut ist. Es enthält Globin, Apoprotien und vier Häm-Gruppen (organische Moleküle, an die jeweils ein Eisenatom gebunden ist), wobei das Gen für das Hämoglobin-Protien manchmal mutieren kann. Dieses Vorkommen führt zu einer oder mehreren von vielen Krankheiten, aber am häufigsten geht es in Thalassämie oder Sichelzellanämie über.
Hämogruppen befinden sich in jeder Untereinheit eines Hämoglobinmoleküls. Eine Häm-Gruppe besteht aus einem einzelnen Eisenatom, das in einem heterozyklischen Ring, allgemein als „Porphyrin“ bekannt, gehalten wird. In diesem Eisenatom findet die Sauerstoffbindung statt. Das eine Eisenatom bindet sich gleichmäßig an alle vier Stickstoffatome in der Mitte des heterozyklischen Rings, der auf einer Ebene liegt. Darüber hinaus werden manchmal zwei Bindungen senkrecht zur Ebene auf jeder Seite mit dem Eisen gebildet, um die fünfte und sechste Position zu erzeugen.
Der Name Hämoglobin kommt von „Häm“ und „Globin“. Globin ist ein Oberbegriff, der für ein globuläres Protein verwendet wird. Da jede einzelne Untereinheit des Hämoglobins aus einem Häm besteht, das in ein globuläres Protein eingebettet ist, macht der Name durchaus Sinn. Es gibt viele Häm, die Hämoglobine und Proteine enthalten. Hämoglobin A ist das am häufigsten bekannte Hämoglobin.
Bei Erwachsenen ist das am häufigsten vorkommende Hämoglobin ein Tetramer (Hämoglobin mit 4 Untereinheiten-Proteinen), das Hämoglobin A genannt wird. Die Untereinheiten sind ähnlich aufgebaut und ungefähr gleich groß. Jede Untereinheit hat ein Molekulargewicht von etwa 16.000 Dalton, was einem kombinierten Gesamtmolekulargewicht im Tetramer von etwa 64.000 Dalton entspricht. In jeder Untereinheit des Hämoglobins ist ein einziges Häm enthalten, so dass die Gesamtbindungskapazität des menschlichen adulten Hämoglobins für Sauerstoff vier Sauerstoffmoleküle beträgt.