血红蛋白能够携带氧气主要依赖于其独特的分子结构及与氧气的可逆结合能力。这种能力使其成为人体内氧气运输的核心物质，保障机体各组织的氧供需求。
1、血红素中的铁离子
血红蛋白由四个亚基组成，每个亚基含有一个血红素基团。血红素中心的铁离子（Fe²⁺）能与氧气分子可逆结合，形成氧合血红蛋白。铁离子处于亚铁状态时，可与氧气发生配位结合，而不会发生氧化反应，这是氧气运输的关键。
2、四级结构的协同效应
血红蛋白的四级结构使其具有变构效应。当一个亚基结合氧气后，其他亚基的构象会改变，更易与后续氧气分子结合，这种协同作用显著提高了氧气的结合效率。在氧气浓度高的肺部，血红蛋白能快速饱和氧；而在氧气浓度低的组织中，构象变化促进氧气释放。
3、氧分压的调控作用
氧气的结合与释放受局部氧分压影响。肺泡内的高氧分压环境促使血红蛋白与氧气结合，而在肌肉等代谢活跃的组织中，较低的氧分压和酸性环境（如乳酸堆积）会降低血红蛋白对氧的亲和力，促使氧气释放到细胞中。
若出现血红蛋白浓度降低或功能异常（如贫血、高铁血红蛋白血症等），可能导致机体缺氧。建议定期进行血常规检查，发现面色苍白、乏力等症状时需及时就医，通过血液检测评估血红蛋白水平及形态。