hemoglobiini hapen kantaja-aineena kuljettaa noin 65 kertaa sen määrän happea, joka muutoin kuljetettaisiin yksinkertaisella liuoksella plasmassa. Molekyylin konformaatiomuutokset indusoivat yhteistoiminnallisen happi-hemoglobiini-affiniteetin. Tämä ominaisuus näkyy happi-hemoglobiini-dissosiaatiokäyrän sigmoidisessa muodossa. Hemoglobiinin affiniteettiin vaikuttavat lämpötila, vetyionit, hiilidioksidi ja intraerytrosyyttinen 2,3-DPG, ja kaikki nämä tekijät vaikuttavat toisiinsa. Hemoglobiini-happi-affiniteetin muutoksiin liittyvät fysiologiset olosuhteet ovat hapenottokyky keuhkoissa, hapensaanti hiussuonissa ja erityisesti hapensaanti työlihaksessa, diaplacentaalinen hapensiirto ja erytropoeesin säätely. Hemoglobiini-happi-affiniteetti saavuttaa patologisen merkityksen hapensaannille hengitys-tai metabolisen alkaloosin aikana, kun yksilön hemodynaamiset ja kudosvasteet ovat rajalliset: lisääntynyt affiniteetti voi kriittisesti alentaa kapillaarisen happijännityksen. Methemoglobiini ja hiilimonoksidi siirtävät hapen dissosiaatiokäyrää vasemmalle, jolloin myrkytys molemmilla aineilla vähentää sekä kokonaishappikapasiteettia että jäljellä olevan happea sitovan hemoglobiinin hapensaantia. Tämä methemoglobiinin ja hiilimonoksidin vaikutus on otettava huomioon päihtyneiden tehohoidossa. Verensiirrot suuria määriä varastoituja punasoluja, joiden hemoglobiini osoittaa korkea affiniteetti, voi pakottaa kapillaari hapen jännitystä alas, erityisesti potilailla, joilla on heikentynyt sydämen suorituskykyä. Kroonisesta munuaissairaudesta ja anemiasta kärsivien potilaiden alentunut happifiniteetti on säilytettävä välttämällä asidoottisen plasman pH: n nousua. vastasyntyneessä hemoglobiinilla on suuri affiniteetti Happeen fysiologisesti; vastasyntyneen hemodynaaminen varaus on rajallinen. Siksi hemoglobiinipitoisuudella on ratkaiseva merkitys hapenkuljetuskapasiteettiin kohdunulkoisen elämän ensimmäisten kuukausien aikana. Siksi punasolusiirto täytyy aloittaa vastasyntyneiden leikkauksessa paljon aikaisemmin kuin aikuisilla. Punasolujen on oltava tuoreita tai parhaimmillaan ”nuorennettuja”. Normaalisti, happea affiniteetti ei ole merkitystä hapen saanti, mutta sijainti happi-hemoglobiini dissosiaatiokäyrä voi olla kriittinen tekijä edellä kuvatuissa tilanteissa, varsinkin kun veren virtausta on lisäksi rajoitettu.