血红蛋白，俗称血色素，（缩写︰Hb或Hgb）是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质。可以用平均细胞血红蛋白浓度测出浓度。 血红蛋白存在于几乎所有的脊椎动物体内，在某些无脊椎动物组织也有分布。血液中的血红蛋白从呼吸器官中将氧气运输到身体其他部位释放，以满足机体氧化营养物质支持功能运转之需要，并将由此生成的二氧化碳带回呼吸器官中以排出体外。在哺乳动物中，血红蛋白占红细胞干重的97%、总重的35%。平均每克血红蛋白可结合1.34ml的氧气，是血浆溶氧量的70倍。一个哺乳动物血红蛋白分子可以结合最多四个氧分子。 血红蛋白也参与其他气体的转运：它能携带机体的部分二氧化碳（大约10%）。亦可将重要的调节分子一氧化氮结合在球状蛋白的某个硫醇基团上，在释放氧气的同时将其释放。 在红细胞及其祖系细胞以外也发现了血红蛋白——包括黑质中的A9多巴胺神经元、巨噬细胞、肺泡细胞以及肾脏中的系膜细胞。在这些组织中，血红蛋白作为抗氧化剂和铁代谢（iron metabolism）的调节因子存在。

Hemoglobin (/ˈhiːməˌɡloʊbᵻn, ˈhɛ-, -moʊ-/); also spelled haemoglobin and abbreviated Hb or Hgb, is the iron-containing oxygen-transport metalloprotein in the red blood cells of all vertebrates (with the exception of the fish family Channichthyidae) as well as the tissues of some invertebrates. Hemoglobin in the blood carries oxygen from the respiratory organs (lungs or gills) to the rest of the body (i.e. the tissues). There it releases the oxygen to permit aerobic respiration to provide energy to power the functions of the organism in the process called metabolism.