В молекуле гемоглобина белковый компонент представлен белком глобином, небелковый компонент-гем. Глобин состоит из 4х субъединиц 2 и 2 . Каждая цепь содержит по 141 аминокислотному остатку а по 146 внутри каждой субъединицы имеется гидрофобный карман в котором распологается гем. гем представляет собой плоскую молекулу содержащую 4 пиррольных цикла и соединненным с ним атомом железа.