Структура зрелого эритроцита хорошо подходит для выполнения его основной функции: переноса кислорода от легких к тканям и переноса углекислого газа от тканей к легким. Главное звено этой функции – белок гемоглобин, содержащийся в эритроцитах. Образование гемоглобина происходит в эритроцитах во время их раннего развития в костном мозге и завершается до полного созревания. Каждый зрелый эритроцит покидает костный мозг с полным комплектом из 640 млн молекул гемоглобина. Обычно описываемый как двояковогнутый диск, зрелый эритроцит может быть представлен как сплюснутая сфера, с поверхностными вдавлениями. Эта уникальная форма дает наибольшую площадь поверхности для имеющегося объема, обеспечивая максимальные возможности для обмена кислорода и углекислого газа. Диаметр эритроцита около 8 мкм, что в два раза больше диаметра самых мелких кровеносных сосудов, через которые он должен пройти. Мембрана способна деформироваться, через микрососуды в тканях и альвеолах легких, где происходит обмен газов. Эритроцит, не содержащий ядра и других внутриклеточных органелл, можно рассматривать как деформируемую мембранную сумку, заполненную гемоглобином.