血红蛋白为一种含色素辅基的蛋白质，在红细胞中以多种状态存在，主要为氧合血红蛋白（HbO₂），其次为还原血红蛋白，碳氧血红蛋白（HbCO）。成人时期主要为HbA，HbA₂仅占2%～3%。HbF主要在胎儿时期出现，出生3个月后，HbF逐步降至1%以下。