L’emoglobina è una proteina globulare la cui struttura quaternaria consta di quattro sub-unità. È solubile, di colore rosso (è una cromoproteina), ed è presente nei globuli rossi del sangue dei vertebrati, esclusi alcuni pesci antartici. È responsabile del trasporto dell’ossigeno molecolare da un compartimento ad alta concentrazione di O2 ai tessuti che ne hanno bisogno. Ognuno dei suoi 4 globuli proteici, detto globina, ha al suo interno una molecola di protoporfirina che coordina uno ione ferro Fe (II), posto leggermente al di fuori del piano della molecola, nell’insieme chiamata Gruppo Eme. L’emoglobina è inoltre una proteina allosterica. L’emoglobina (che si indica con il simbolo Hb) viene sintetizzata inizialmente a livello dei proeritroblasti policromatofili (precursori dei globuli rossi), rimanendo poi in alte concentrazioni all’interno dell’eritrocita maturo. Le alterazioni di origine genetica della struttura primaria della molecola, che ne alterano la funzione, o della sua espressione che alterano la quantità in circolo, vanno sotto il nome di emoglobinopatie (come l’anemia falciforme e la talassemia).