Гемоглобін змінює форму залежно від кількості зв’язаних з ним молекул кисню. Зміна форми також змінює його спорідненість з киснем. Зі збільшенням кількості молекул кисню, зв’язаних з гемоглобіном, зростає спорідненість гемоглобіну до кисню.. Це відоме як кооперативність.

Під час цього процесу початкове зв’язування O2 індукує зміну гемоглобіну з напруженої форми в розслаблену, дисоціюючи протони H+ і поступово збільшуючи спорідненість гемоглобіну до кисню в кожному з решти сайтів зв’язування через позитивну кооперативність.

Гемоглобін вивільняє зв'язаний кисень за наявності вугільної кислоти, яка є в тканинах. У капілярах, де вуглекислий газ виробляється, кисень, зв'язаний з гемоглобіном, виділяється в плазму крові і всмоктується в тканинах.

Хімічні речовини здаються нашим очам певними кольорами залежно від довжин хвиль світла, які вони відбивають. Гемоглобін, зв’язаний з киснем, поглинає синьо-зелене світло, що означає, що він відбиває червоно-оранжеве світло в наші очі, виглядаючи червоними. Ось чому кров стає яскраво-вишнево-червоною, коли кисень зв’язується з її залізом.

Моніторинг спорідненості гемоглобін–кисень Нормальним значенням для людини є 26,7 мм рт. ст. (3,47 кПа). Фактори, що знижують спорідненість гемоглобіну з киснем, збільшують P50.

Зв’язаний з гемоглобіном Це означає, що кожна молекула гемоглобіну може зв’язувати чотири молекули кисню, утворення оксигемоглобіну. Молекули гемоглобіну з більшою кількістю зв’язаних молекул кисню яскравіше червоні. Ось чому насичена киснем артеріальна кров яскравіше червона, а дезоксигенована венозна кров темно-червона.