除了運載氧，血紅素還可以與二氧化碳、一氧化碳、氰離子結合，結合的方式也與氧完全一樣，所不同的只是結合的牢固程度，一氧化碳、氰離子一旦和血紅素結合就很難離開，這就是煤氣中毒和氰化物中毒的原理，遇到這種情況可以使用其他與這些物質結合能力更強的物質來解毒，比如一氧化碳中毒可以用靜脈注射亞甲基藍的方法來救治。
用作藥物和保健品，有載氧、貯氧、促進氧化還原、進行電子傳遞等重要生物學功能。可用作半合成血卟啉（HP）及其衍生物（HPD）、原卟啉鈉原料。也可用作肉類食品添加劑，主要作著色劑使用。
