Hemoglobin duwé struktur kang bisa diudhar. Struktur hemoglobin kawangun saka sawatra unit. Ing punjer molekul kawangun saka "cincin heterosiklik" kang diarani porfirin kang nahan siji atom besi, atom besi iki minangka lokal talènan oksigèn. Porfirin kang ngandhut besi diarani heme. Hemoglobin kasusun saka patang molekul protéin "(globulin chain)" kang kahubung antara siji lan sijiné. hemoglobin norma wong diwasa (HbA) kawangun saka 2 "alpha-globulin chains" lan 2 "beta-globulin chains", déné ing bayi kang isih ing njero kandhutan utawa wis lair kawangun saka sawatéara ranté beta lan molekul hemoglobin kang kawentuk saka 2 ranté alfa lan 2 ranté gama kang diarani HbF. Ing manungsa diwasa hemoglobin wujud tetramer (ngandhut 4 subunit protéin), kang kawangun saka 2 subunit alfa lan beta saben tentramer. tentramer iku kagubet kanthi cara nonkovalen. Subunit-subunité kayaé sétruktural lan ukurané arep padha. Saben subunit nduwé bobot molekul kurang saka 16,000 Dalton, saéngga bobot molekul total tentramer dadi kira-kira 64,000 Dalton. Saben subunit hemoglobin ngandhut siji heme, saéngga kabèh hemoglobin nduwé kapasitas patang molekul oksigèn. Zat heme iki sing ndadèkaké getih wernané abang.