Hemoglobina (sau hemoglobina) este o proteină din celulele roșii din sânge care conține fier. Aceasta este utilizată pentru a transporta oxigenul în corpul uman. Hemoglobina se găsește în globulele roșii ale tuturor vertebratelor, cu excepția peștilor cu sânge alb. Se găsește, de asemenea, la unele nevertebrate. Alte nevertebrate folosesc alte substanțe chimice, cum ar fi hemocianina

Hemoglobina este implicată în transportul altor gaze. Aceasta transportă o parte din dioxidul de carbon respirator al organismului (aproximativ 20-25% din total).

Globulele roșii își iau culoarea de la hemoglobină, care este roșie. Există milioane de molecule de hemoglobină în fiecare globule roșii și milioane de globule roșii în corpul uman. Atunci când hemoglobina are oxigen atașat, se numește oxihemoglobină.