人体外周血管中随血液流动的物质是血细胞，主要包括红细胞、白细胞和血小板，其中红细胞数量占血细胞比例最多，血红蛋白位于红细胞内是红细胞的主要组成成分，故血红蛋白的减少程度可用作评判贫血指标。
此外，人体肤色和口唇的红色是由血红蛋白的颜色决定，红细胞和血红蛋白的量能够影响肤色，所以贫血直观表现是面色苍白。而白种人的视觉色纹及肤色都与黄种人不同，其产生贫血时能看出皮肤发绿，而黄种人多为皮肤蜡黄。
血红蛋白的主要作用是将吸入人体的氧气运输到机体各处组织供组织利用，并将组织产生的废物排出体外，运输氧气少可出现呼吸急促、心跳加快，长时间可出现慢性缺氧和更多器官受损。