Bilindiği gibi hemoglobin molekülü birçok düşük organizasyonlu canlılar ve temelde omurgalı canlı grupları olmak üzere tüm dokulara oksijen taşıyan "Hem" grubuna bağlı demir elementi içeren bir proteindir. Kanın kırmızı rengi hücresel ağırlığının % 33'ünü oluşturan eritrositlerdeki hemoglobinden kaynaklanır.

Hemoglobin molekülü; tetramer yapıda olup 4 hem molekülü ve 4 globin molekülünden meydana gelmektedir. 1 Hem molekülü; 4 pirol halkasının metenil köprüleri ile birbirlerine bağlanmasıyla protoporfirin IX çekirdeğini oluşturur. Bu protoporfirin IX çekirdeğindeki pirol halkalarının azotları (N) metal bağlama yeteneklerinden dolayı tek bir Fe++ atomunu bağlıyarak "Hem" molekülünü meydana getirirler. Globin molekülü ise 2 adet alfa (α) ve 2 adet beta (β) zincirlidir. Bu ikişer adet protein zincirini kodlayan gen bölgeleri tandem duplikasyon olayları translokasyonlar ve lateral gen transferleri ile evrim sürecinde omurgalılardaki gen dizilerinin yapısını kazanmışlardır (Reichert ve Brown 1909).