红蛋白由一条多肽链和一个血红素辅基组成，其分子量约为16700。其中，多肽链含有153个氨基酸残基，而血红素则是一种铁
卟啉化合物。
红蛋白的三级结构呈现出紧密的球形，其中包括八个α-螺旋区和多个螺旋间区。这些区域共同构成了一个口袋状的空腔，血红素便位于这个空腔中心。血红素的铁原子与多肽链中的特定氨基酸残基形成了稳定的配位键，使得血红素能够牢固地固定在红蛋白中。
红蛋白的主要功能是在肌肉组织中运输和储存
氧气。其三级结构的设计使得血红素能够高效地结合并释放氧气，从而支持肌肉的代谢活动。
红蛋白的含量会受多种因素的影响，如生活环境的
平均海拔、性别、年龄等。生活在高原地区的人群通常具有更高的红蛋白水平，这是因为身体需要产生更多红细胞以应对缺氧环境。此外，不同年龄段和性别的个体之间也会存在差异，如女性和儿童的红蛋白水平相对较低。
妊娠期间，女性的红蛋白水平可能会有所降低，这也是正常的生理变化。某些疾病状态也可能会影响红蛋白的含量，如严重的呕吐或
腹泻可能导致血液浓缩，从而使红蛋白水平上升；而心脏疾病导致的
心力衰竭可能引起血液稀释，进而导致红蛋白水平下降。