Hemoglobin existuje v různých formách, z nichž každá obsahuje určité množství železa. Hemoglobin se v lidské krvi vyskytuje ve dvou formách – redukovaný hemoglobin (oxyhemoglobin) a deoxyhemoglobin. Redukovaný hemoglobin má jasně červenou barvu a je schopen přenášet kyslík ve tkáních. Když je krev nasycena kyslíkem, spojuje se železo s kyslíkem za vzniku oxyhemoglobinu, který má jasně červenou barvu. Deoxyhem také obsahuje železo, ale bez vázaného kyslíku.
Při otravě chininem se tvoří nadměrný počet červených krvinek (erytrocytů). Během tohoto procesu se tvoří další atomy železa, které jsou připojeny k jednomu z elektronů v hemoglobinu červených krvinek. To vede k tomu, že kovové železo v hemoglobinu získává vysoké napětí, stává se koncentrovanějším