Miyoglobin, her bir molekülünde 4 yerine 1 hem bulundurduğu için 1 molekül oksijen bağlar. Bu yapı sayesinde oksijene yüksek bir afiniteye sahip ve düşük oksijen seviyelerinde oksijeni serbest bırakabilir. Miyoglobin oksijen disosiasyon eğrisi hiperboliktir, yani oksijeni kolayca serbest bırakabilir.

Hemoglobin ise karbonhidrat içermez. Ancak HbA1 yapısındaki β-polipeptit zincirindeki α-amino grubuna enzimatik olmayan bir reaksiyonla kovalent bir şekilde karbonhidrat bağlanması sonucu glikozile hemoglobinler oluşabilir. Bu durum yaşa ve açlık kan şekeri seviyesine bağlı olarak değişebilir.

Karbondioksit, bir kısmı doğrudan hemoglobin molekülüne bağlanarak taşınabilir. Ancak plazmada fiziksel olarak çözünmüş halde de taşınabilir. Hücrelerde metabolizma sonucunda oluşan karbondioksit, akciğerlere ulaşarak solunum yoluyla dışarı atılır.

Miyoglobin, kas dokusunda bulunan demir ve oksijen bağlayıcı bir proteindir. Özellikle omurgalılarda bulunur ve oksijen taşır.

Hemoglobin ise kemik iliğinde üretilen ve kırmızı kan hücrelerinde depo edilen demir açısından zengin bir proteindir. Havadaki oksijeni akciğerlerden kana alarak vücudun diğer dokularına taşır.

Kanda karbondioksit taşınması genellikle alveollere difüzyon yoluyla gerçekleşir. Akciğer kılcallarından alveollere geçen karbondioksit, solunumla dışarı atılır.

Son olarak, akciğer kapillerlerinden kan dolaşımına geçen oksijen, hücrelere taşınarak metabolizma için kullanılır. Hücrelerde metabolizmanın sonucu olarak oluşan karbondioksit ise kana geçer ve akciğer kapillerlerine iletilerek vücuttan uzaklaştırılır. Bu sayede kan ve hücreler arasında gaz değişimi gerçekleşir.