A hemoglobina (ou hemoglobina) é uma proteína dos glóbulos vermelhos do sangue que contém ferro. Ela é usada para transportar oxigênio ao redor do corpo humano. A hemoglobina é encontrada nos glóbulos vermelhos de todos os vertebrados, com exceção dos peixes de sangue branco. Ela também ocorre em alguns invertebrados. Alguns outros invertebrados utilizam outros produtos químicos, como a hemocianina.

A hemoglobina está envolvida no transporte de outros gases. Ela transporta parte do dióxido de carbono respiratório do organismo (cerca de 20-25% do total).

Os glóbulos vermelhos adquirem sua cor da hemoglobina, que é vermelha. Há milhões de moléculas de hemoglobina em cada glóbulo vermelho e milhões de glóbulos vermelhos no corpo humano. Quando a hemoglobina tem oxigênio ligado, ela é chamada oxi-hemoglobina.