الصيغة الكيميائية التي توجد في الكريات الدموية الحمراء وتعطيها اللون الأحمر وتمكنها من نقل الغازات هي الهيموغلوبين (hemoglobin). الهيموغلوبين هو بروتين يحتوي على جزيئات الهيم المركبة بالأحمرار ويرتبط بالأكسجين في الرئتين وينقله إلى الأنسجة والأعضاء الأخرى في الجسم. عندما يتم امتصاص الأكسجين في الرئتين، يتشكل الهيموغلوبين الأكسجيني الذي يؤدي إلى تغير لون الكرية الدموية الحمراء إلى لون أحمر فاتح، بينما عند نقل غاز ثاني أكسيد الكربون من الأنسجة إلى الرئتين، يتحول الهيموغلوبين إلى حالة منقوصة الأكسجين ويكون خاليا من الأكسجين مما يعود لونه للونه الداكن الأصلي.
