在所有的脊椎動(dòng)物及若干無(wú)脊椎動(dòng)物,其血紅素（無(wú)脊椎動(dòng)物也有時(shí)是蚯蚓紅血朊）包含在特定的細(xì)胞中來(lái)進(jìn)行其機(jī)能活動(dòng),這種血球稱(chēng)為紅細(xì)胞,或稱(chēng)紅血球,是血液中數(shù)量最多的一種血細(xì)胞,同時(shí)也是脊椎動(dòng)物體內(nèi)通過(guò)血液運(yùn)送氧氣的最主要的媒介.其它的血細(xì)胞,如白血球,則是免疫細(xì)胞.
　　紅細(xì)胞中含有血紅蛋白,因而使血液呈紅色.血紅蛋白能和空氣中的氧結(jié)合,因此紅細(xì)胞能通過(guò)血紅蛋白將吸入肺泡中的氧運(yùn)送給組織,而組織中新陳代謝產(chǎn)生的二氧化碳也通過(guò)紅細(xì)胞運(yùn)到肺部并被排出體外.血紅蛋白更易和一氧化碳相合,當(dāng)空氣中一氧化碳和含量增高時(shí),可引起一氧化碳中毒.
　　紅細(xì)胞和血紅蛋白的數(shù)量減少到一定程度時(shí),稱(chēng)為貧血.紅細(xì)胞大量被破壞可引起溶血性黃疸.
　　無(wú)脊椎動(dòng)物的紅細(xì)胞：
　　在無(wú)脊椎動(dòng)物中具有紅細(xì)胞,只限于海生動(dòng)物,如螠蟲(chóng)、光裸星蟲(chóng)、綠紐蟲(chóng)、海豆芽、掃帚蟲(chóng)、魁蛤、海棒槌等.涉及到各門(mén)約有100種,但也有的和白血球并沒(méi)有明顯區(qū)別,不過(guò)和脊椎動(dòng)物的紅細(xì)胞則有明顯的差異.
　　脊椎動(dòng)物的紅細(xì)胞：
　　脊椎動(dòng)物中哺乳類(lèi)的紅細(xì)胞,是中心部凹陷的圓板狀,在造血組織中是有細(xì)胞核的,但在循環(huán)血中的紅細(xì)胞,除駱駝和羊駝之外,可看到細(xì)胞核退化,向細(xì)胞外放出、消失.鳥(niǎo)類(lèi)以下的動(dòng)物的紅細(xì)胞多數(shù)呈橢圓形,中心具核,中心部向兩面突出.
　　脊椎動(dòng)物紅細(xì)胞的大小,可因動(dòng)物種類(lèi)不同而異,哺乳類(lèi)的直徑為4—8微米（人的為6—9微米）,厚度以1.5—2.5微米者為多見(jiàn).鳥(niǎo)類(lèi)的長(zhǎng)徑為12—15微米,短徑為7—9微米,在爬行類(lèi)的長(zhǎng)徑為17—20微米,短徑為10—14微米,兩棲類(lèi)的更大,長(zhǎng)徑為23—60微米,短徑以13—35微米者較多.魚(yú)類(lèi)的紅細(xì)胞的大小有明顯變異.
　　紅細(xì)胞數(shù)由于種的不同而異,但具有大形紅細(xì)胞的,一般在單位體積中血球減少.處于冬眠期的動(dòng)物,比活動(dòng)期顯著減少.
　　人的紅細(xì)胞：
　　人類(lèi)的紅細(xì)胞是雙面凹的園餅狀.邊緣較厚,而中間較薄,就好像是一個(gè)甜甜圈一樣,只是當(dāng)中沒(méi)有一個(gè)洞而已.這種形狀可以最大限度的從周?chē)鷶z取氧氣.同時(shí)它還具有柔韌性,這使得它可以通過(guò)毛細(xì)血管,并釋放氧分子,直徑通常是6um～8um.
　　由于這種特別的形狀而且體積比較小,所以表面積對(duì)體積的比值較大,使氧氣以及二氧化碳能夠快速地滲透細(xì)胞內(nèi)外.紅細(xì)胞的細(xì)胞膜含有特別的多醣類(lèi)以及蛋白質(zhì),但是這種結(jié)構(gòu)因人而異,這些結(jié)構(gòu)是構(gòu)成血型的基本要素.
　　成人體內(nèi)大約有2～3×1013個(gè)紅細(xì)胞（女性大約為4～5百萬(wàn)/立方毫米血液,男性為5～6百萬(wàn)/立方毫米血液）.女性比男性少的原因,是因?yàn)樯沓鲅斐傻默F(xiàn)象.另外睪丸酮也具有刺激紅細(xì)胞生成激素制造紅細(xì)胞的功能.
　　在人的紅細(xì)胞內(nèi)所含的血紅蛋白占血球總量的30％以上,是血液中最通常的一種血細(xì)胞,在干重9％時(shí),占94％,隨著氧分壓的變化與氧結(jié)合或游離,但它的解離曲線和純血紅素的溶液不同,在氧分壓低的組織,紅細(xì)胞具有放出多量氧的能力.另外,在紅細(xì)胞內(nèi),存在有碳酸脫氫酶,在將二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳酸氫離子的可逆反應(yīng)中起觸媒作用.因此紅細(xì)胞運(yùn)送血液二氧化碳的能力很強(qiáng).
　　在人及其他哺乳動(dòng)物中,成熟的紅細(xì)胞是無(wú)核的.這意味著它們失去了DNA.紅細(xì)胞也沒(méi)有線粒體,它們通過(guò)葡萄糖合成能量.成熟的哺乳類(lèi)紅細(xì)胞是雙凹盤(pán)狀,如此可增加其表面積,使物質(zhì)更容易通過(guò)其細(xì)胞膜.
　　紅細(xì)胞的功能：
　　紅細(xì)胞含有血紅素(hemoglobin),其具有緩沖的作用.血紅素的十分活躍,它既能和氧結(jié)合在一起,也能和二氧化碳結(jié)合.因此,其主要工作為運(yùn)輸氧和二氧化碳.紅細(xì)胞的功能是運(yùn)輸氧,二氧化碳,電解質(zhì),葡萄糖以及氨基酸,這些都是人體新陳代謝所必須的物質(zhì).此外還在酸堿平衡中起一定的緩沖作用.這兩項(xiàng)功能都是通過(guò)紅細(xì)胞中的血紅蛋白來(lái)實(shí)現(xiàn)的.如果紅細(xì)胞破裂,血紅蛋白釋放出來(lái),溶解于血漿中,即喪失上述功能.
　　紅細(xì)胞通過(guò)血紅蛋白運(yùn)送氧氣,紅細(xì)胞的90%由血紅蛋白組成.血紅蛋白是一種紅細(xì)胞相關(guān)的化合物肌紅蛋白,在肌肉細(xì)胞中存儲(chǔ)氧氣.血紅蛋白（Hb）由珠蛋白和亞鐵血紅素結(jié)合而成.血液呈現(xiàn)紅色就是因?yàn)槠渲泻衼嗚F血紅素的緣故.它可以在肺部或腮部臨時(shí)與氧氣分子結(jié)合,該分子中的Fe2+在氧分壓高時(shí),與氧結(jié)合形成氧合血紅蛋白（HbO2）；在氧分壓低時(shí),又與氧解離,身體的組織中釋放出氧氣,成為還原血紅蛋白,由此實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸氧的功能.血紅蛋白也可以運(yùn)送由機(jī)體產(chǎn)生的二氧化碳（不到氧氣總量的2%,更多的二氧化碳由血漿解決）.血紅蛋白中Fe2+如氧化成Fe3+,稱(chēng)高鐵血紅蛋白,則喪失攜帶氧氣的能力.血紅蛋白與一氧化碳的親和力比氧的大210倍,在空氣中一氧化碳濃度增高時(shí),血紅蛋白與一氧化碳結(jié)合,因而喪失運(yùn)輸氧的能力,可危及生命,稱(chēng)為一氧化碳中毒（即煤氣中毒）.
　　每個(gè)紅細(xì)胞含有兩億到二億個(gè)血紅素分子,占了紅細(xì)胞重量的三分之一.每個(gè)血紅素分子由四個(gè)次體構(gòu)成,每個(gè)次體包含一個(gè)血基質(zhì)(heme)以及一個(gè)和血基質(zhì)連接的多肽.血紅素內(nèi)的多肽稱(chēng)為球蛋白(globin),而每個(gè)血基質(zhì)當(dāng)中有一個(gè)鐵原子,此處可以和一個(gè)氧分子結(jié)合.因此,一個(gè)血紅素可以和四個(gè)氧分子結(jié)合.女性血紅素的平均濃度為14g/L,男性的血紅素平均濃度為16g/L.在體內(nèi),不是只有血紅素含有鐵原子,像細(xì)胞色素是另外一種含鐵原子的分子.
　　肺中的氧氣張力高,血紅素在微血管中與氧結(jié)合,形成充氧血紅素,充氧血紅素在氧氣張力較低的組織微血管中釋出氧氣.而二氧化碳是以碳酸、重碳酸離子以及鉀和鈉的重碳酸鹽的形式進(jìn)行運(yùn)輸.血紅素和氧結(jié)合時(shí),血液就變得鮮紅,變成動(dòng)脈血,和二氧化碳結(jié)合時(shí),血液就變得暗紅,變成靜脈血.
　　血紅素既能和它們很快地結(jié)合,而且還能夠和它們分開(kāi).當(dāng)紅細(xì)胞流經(jīng)肺里的時(shí)候,它就跟氧結(jié)合在一起并把氧運(yùn)送到人體全身的各個(gè)角落里,讓肌肉、骨骼、神經(jīng)等細(xì)胞得到氧氣,能夠正常地工作.紅細(xì)胞把氧氣送出后就很快地和氧氣分離,立刻帶走了這些細(xì)胞排出的二氧化碳,運(yùn)回肺部呼出體外.
　　另外,并非所有的血紅素的構(gòu)造都相同,例如胎兒的血紅素比成年人的血紅素有著更強(qiáng)的氧親和力,在任何氧分壓下,都有著比母親血紅素為高的百分比,因而能從母親的血液中獲取氧,胎兒出生后二十個(gè)星期,血紅素就變?yōu)槌赡耆说男问搅?
　　紅細(xì)胞就是這樣忠誠(chéng)地把氧氣運(yùn)輸給人身體組織的各部位,再?gòu)母鞑课贿\(yùn)送出代謝產(chǎn)物二氧化碳,所以紅細(xì)胞是我們?nèi)梭w內(nèi)不可缺少的“運(yùn)輸隊(duì)”.
　　生成紅細(xì)胞的重要物質(zhì)：
　　要生成紅細(xì)胞,需要一些重要的物質(zhì),其中包括了氨基酸、脂肪、碳水化合物、以及鐵和生長(zhǎng)因子：葉酸(folic acid)與維生素B12（VitaminB12）.
　　鐵(iron)：
　　鐵是使氧氣連結(jié)在血紅素上的重要元素.其來(lái)源于含鐵食物中(如肉類(lèi)、蛋黃、肝臟、豆類(lèi)、谷物、貝類(lèi)等),不過(guò)當(dāng)我們排出尿液、汗水、糞便,或是有表皮細(xì)胞的脫落時(shí),都會(huì)造成少量鐵份的喪失,性成熟的女性更會(huì)因?yàn)樵陆?jīng)而使鐵份流失.為了要保持鐵的平衡,必需食用含鐵的食物,例如肉類(lèi)、肝臟、甲魚(yú)、蛋黃、豆類(lèi)、堅(jiān)果以及帶殼的五谷類(lèi).如果鐵原子不足,就會(huì)出現(xiàn)鐵缺乏(iron deficiency)的現(xiàn)象,血紅素的制造量會(huì)不足.降低氧氣運(yùn)輸?shù)男?導(dǎo)致紅細(xì)胞形狀會(huì)變小,顏色較白,數(shù)目也會(huì)減少,臉色會(huì)呈現(xiàn)蒼白,舌頭會(huì)腫大、疼痛、手指甲易碎、出現(xiàn)隆起線條,都顯示缺鐵的征兆.若鐵原子太多,則會(huì)引起嚴(yán)重的中毒.
　　人體中有不少的鐵被保存在肝臟中一種叫做鐵蛋白(ferritin)的蛋白質(zhì)中(人體中的鐵約有50%位于血紅素中,25%位于含血基質(zhì)的蛋白質(zhì),另外的25%則存于肝臟中的血蛋白內(nèi)).
　　當(dāng)衰老的血紅素于脾臟和肝臟中分解后,它們的鐵離子會(huì)被釋放到血漿中并與鐵傳遞蛋白(transferrin)結(jié)合,大部分的鐵便是由此蛋白質(zhì)被送回骨髓,以作為合成新紅細(xì)胞的原料.
　　鐵在人體中的代謝平衡主要由小腸上皮控制,它們會(huì)積極地從食物中吸收鐵質(zhì).在攝入的食物中,只有一小部份的鐵質(zhì)被吸收,不過(guò)更重要的是,身體鐵平衡會(huì)影響鐵質(zhì)的吸收,有時(shí)候吸收較多,有時(shí)候吸收較少.小腸上皮的鐵含量多少就決定了鐵原子吸收量：身體鐵原子越多,小腸上皮鐵原子含量就越高,于是吸收鐵原子的能力就越差.
　　肝臟會(huì)制造一種可以和鐵結(jié)合的蛋白,叫做鐵合蛋白(ferritin),這種蛋白質(zhì)具有緩沖的作用,可以使缺鐵的情況沒(méi)有那么嚴(yán)重.身體內(nèi)50%的鐵原子位在血紅素內(nèi),25%在鐵合蛋白(例如細(xì)胞色素),25%在肝臟的鐵合蛋白內(nèi).此外,鐵原子的再利用也是相當(dāng)有效率：當(dāng)老舊的紅細(xì)胞在脾臟以及肝臟內(nèi)破壞之后,它們的鐵原子就會(huì)釋入血漿中,并和攜鐵蛋白(transferrin)結(jié)合.攜鐵蛋白具有傳送鐵原子的能力.幾乎所有經(jīng)由攜鐵蛋白傳送的鐵原子都會(huì)送到骨髓內(nèi),當(dāng)做制造紅細(xì)胞的原料.有一小部的鐵原子是來(lái)自細(xì)胞死亡后,細(xì)胞色素的鐵原子釋放出來(lái),攜鐵蛋白也會(huì)攜帶這些鐵原子,送到骨髓內(nèi).