Hemoglobinden oksijen salınımı veya bağlanmasındaki birincil faktör oksijenin kısmi basıncıdır (pO2). Hemoglobin sigmoid şekilli bir oksijen bağlanma eğrisine sahiptir; bu, hemoglobine bağlanan oksijen miktarının düşük pO2 seviyelerinde hızla arttığı, ancak daha yüksek pO2 seviyelerinde sabit kaldığı anlamına gelir. Bu şekil, oksijenin hemoglobine ortak bağlanmasından kaynaklanmaktadır; bu, bir oksijen molekülünün hemoglobine bağlanmasının, geri kalan alt birimlerin oksijene olan afinitesini arttırdığı anlamına gelir.
Oksijen, pO2'nin yüksek olduğu akciğerlerde hemoglobine bağlanarak dokulara taşınır. pO2'nin düşük olduğu dokularda oksijen hemoglobinden salınarak hücrelere yayılır. Düşük pH seviyelerinde hemoglobinin oksijene ilgisinin azalması anlamına gelen Bohr etkisi, dokularda oksijen salınımında da rol oynar.