Trong máu, hồng cầu có số lượng nhiều nhất. Ví dụ, trong 1ml (hay 1mm3)
máu người chứa 4,5 - 5 triệu hồng cầu và tổng số hồng cầu trong 5 lít máu là
22,5 - 25 nghìn tỷ. Cấu tạo của hồng cầu rất thích nghi với chức năng của
chúng. Chức năng chủ yếu của hồng cầu là chuyên chở oxy và phụ thuộc vào
sự khuếch tán của oxy rất nhanh qua màng sinh chất của hồng cầu. Hồng cầu
của người có cấu tạo hình đĩa lõm 2 mặt, có đường kính khoảng 7 - 8µm. Kích
thước bé và lõm hai mặt của hồng cầu tạo nên tổng diện tích của toàn bộ hồng
cầu là rất lớn. Tổng diện tích màng hồng cầu trên một thể tích máu nhất định
càng lớn thì lượng oxy khuếch tán càng nhanh. Hồng cầu của động vật có vú
và con người là mất nhân nên chúng chứa được nhiều hemoglobin để chuyên
chở oxy. Hồng cầu không chứa ty thể, nên chúng sản sinh ATP chủ yếu thông
qua con đường trao đổi chất kỵ khí. Nếu hồng cầu có nhân và trao đổi chất
hiếu khí thì nó sẽ tiêu thụ mất nhiều lượng oxy chúng chuyên chở.
Mặc dù kích thước bé nhưng mỗi hồng cầu chứa tới 250 triệu phân tử
hemoglobin. Mỗi phân tử hemoglobin được cấu tạo gồm 4 chuỗi polypeptit: 2
chuỗi α và 2 chuỗi β liên kết với 4 nhân heme chứa 4 nguyên tử sắt (hình 2.15)
có thể liên kết với 4 phân tử oxy, do đó một hồng cầu có thể chuyên chở
khoảng 1 tỷ phân tử oxy.