Hämoglobin ist ein komplexes eisenhaltiges Protein im Blut von Menschen und Wirbeltieren, das für die Atmungsfunktion der roten Blutkörperchen notwendig ist. Kommt auch im Blut von Vögeln, einigen Fischen, Reptilien, Amphibien und Weichtieren vor. Einige Arten von Rotalgen sowie ein- und mehrzellige Pilze sind reich an Hämoglobin. Die Hämoglobin-tragende Funktion ist nicht nur fakultativen Photoheterotrophen inhärent. In heterotrophen Organismen (zum Beispiel räuberische Protisten, Nematoden, viele tierische Gewebezellen) gibt es Eisenverbindungen, die in ihrer Struktur dem Hämoglobin sehr ähnlich sind und die gleichen Funktionen erfüllen.