Гемоглобін існує в двох формах: напруженій (Т) і розслабленій (R). Ця структурна зміна до напруженої форми призводить до низькоафінного гемоглобіну, тоді як розслаблена форма призводить до високоафінної форми гемоглобіну щодо зв'язування кисню.
Спорідненість гемоглобіну до кисню – це безперервний зв'язок між насиченням гемоглобіну киснем і напругою кисню. Існує багато важливих факторів, які впливають на спорідненість гемоглобіну з киснем. Є pH, температура, вуглекислий газ, 2,3-BPG і монооксид вуглецю, які впливають на зв'язування кисню.
Збільшується спорідненість гемоглобіну до кисню як послідовні молекули кисню зв'язуються. Більша кількість молекул зв’язується, коли парціальний тиск кисню зростає, доки не буде досягнуто максимальної кількості, яку можна зв’язати.
Це тому, що β-субодиниця дорослої людини має більше позитивних зарядів, ніж γ-субодиниця плода, які притягують негативні заряди від 2,3-БПГ. Завдяки перевагі 2,3-BPG для гемоглобіну A, гемоглобін F зв’язується з киснем у середньому з більшою спорідненістю.
Фактори, що впливають на спорідненість гемоглобіну до кисню:
- pH: pH прямо пропорційний зв’язуванню O2.
- pCO2: Тиск CO2 обернено пропорційний зв’язуванню O2.
- Відсутність незвичайних видів гемоглобіну.
- Температура: температура обернено пропорційна зв’язуванню O2.
Спорідненість – це міра сили тяжіння між рецептором і його лігандом. Високоафінне зв'язування є результатом сильніших міжмолекулярних сил між рецептором і його лігандом, що призводить до більш тривалого часу перебування в місці зв’язування (вища швидкість увімкнення, менша швидкість вимкнення).