紅細胞中最重要的成分是血紅蛋白,血紅蛋白是由珠蛋白和血紅素結合而成的。珠蛋白的生物合成與一般蛋白質相同。血紅素是鐵卟啉化合物,是血紅蛋白的輔基,也是肌紅蛋白、細胞色素、過氧化物酶、過氧化氫酶等的輔基。參與血紅蛋白合成的血紅素主要在骨髓的幼期紅細胞和網織紅細胞中合成。
血紅素是從乙酸或從氯仿-吡啶-冰乙酸中結晶生長的薄體狀晶,在透射光中呈棕色,反射光中呈鋼藍色。