L'hémoglobine est constituée de 4 sous unités, deux à deux identiques (α et β) dont l'identité de séquence est de 43.2% chez l'homme (en dehors des nombreuses mutations identifiées).

Séquence primaire

Les 4 sous-unités sont assemblées en hétéro-tétramère pseudo symétrique :

Structure 3D

La fixation de l'oxygène est coopérative, contrairement à celle de la myoglobine:

Liaison

Chaque sous unité se présente sous la forme d'un repliement globine typique:

Sous- unité α désoxy :

Séquence alpha déoxy

Sous- unité α oxy :

Séquence alpha oxy

Les deux formes, bien que légèrement différentes restent bien sous le repliement globine.