Zarówno hemoglobina jak i mioglobina w swoich cząsteczkach zawierają hem. Podstawowa różnica między nimi polega na tym, że cząsteczkę hemoglobiny tworzą cztery łańcuchy polipeptydowe, cząsteczkę mioglobiny zaś tylko jeden. Funkcją hemoglobiny jest transport tlenu z płuc do reszty organizmu, mioglobina zaś magazynuje tlen w mięśniach.