Im Blutkreislauf wird der Großteil (über 98 %) des Sauerstoffs in chemischer Verbindung mit Hämoglobin transportiert, einem speziellen Protein, das in roten Blutkörperchen vorkommt. Sauerstoff bindet reversibel an Hämoglobin in der Lunge, wo die Sauerstoffkonzentration hoch ist, und wird in Gewebe freigesetzt, wo die Sauerstoffkonzentration niedriger ist. Im Blutplasma ist nur eine geringe Menge Sauerstoff (weniger als 2 %) gelöst, ähnlich wie sich Sauerstoff in Wasser auflöst.
