Hämoglobin gibt es in verschiedenen Formen, die jeweils eine bestimmte Menge Eisen enthalten. Hämoglobin kommt im menschlichen Blut in zwei Formen vor: reduziertes Hämoglobin (Oxyhämoglobin) und Desoxyhämoglobin. Reduziertes Hämoglobin hat eine leuchtend rote Farbe und ist in der Lage, Sauerstoff im Gewebe zu transportieren. Wenn das Blut mit Sauerstoff gesättigt ist, verbindet sich Eisen mit Sauerstoff zu Oxyhämoglobin, das eine leuchtend rote Farbe hat. Desoxyhem enthält ebenfalls Eisen, jedoch ohne gebundenen Sauerstoff.
Bei einer Chininvergiftung kommt es zu einer übermäßigen Bildung roter Blutkörperchen (Erythrozyten). Dabei entstehen zusätzliche Eisenatome, die an eines der Elektronen im Hämoglobin der roten Blutkörperchen gebunden werden. Dies führt dazu, dass das Eisenmetall im Hämoglobin eine hohe Spannung annimmt und sich konzentriert