血红蛋白与氧气结合的特征，主要包括迅速而可逆、是氧合而非氧化、血液颜色变化、解离曲线呈S形。
1、迅速而可逆：通常情况下血红蛋白与氧气的反应过程比较简单，结合反应较快，具有可逆性，而且不需要酶的催化。在氧合过程中，一个氧分子与血红蛋白中的一个亚基结合后，可能会使血红蛋白结构发生变化，使第二个氧分子与血红蛋白的另一个亚基结合，以此类推可以使血红蛋白和氧气完全结合，而且结合速度较快，具有可逆性，也不需要酶催化；
2、是氧合而非氧化：通常情况下，氧化反应时，离子在反应过程中会逐渐改变，但是血红蛋白中的二价铁离子和氧结合后并没有变价，还是低铁形式，该种现象称为氧合，而不是氧化；
3、血液颜色变化：血红蛋白与氧气结合后，血液颜色可能会发生改变，其颜色与血红蛋白具有一定的关系。氧气浓度越高，血红蛋白越容易结合，血红蛋白与氧气结合后，动脉血中的含氧量升高，血液会变鲜红，而静脉中的血红蛋白与氧分离，血液含氧量降低，血液会变成暗红色；
4、解离曲线呈S形：氧解离曲线与血红蛋白有关，亚基与氧分子结合后，可能会导致其他亚基构象发生一定的改变，使亚基对氧的亲和力增加，促进亚基与氧分子的结合，使整个分子的氧结合力迅速增高，出现解离曲线呈S形的现象。