Οι λειτουργίες αυτού του οργάνου είναι πολλές και σοβαρές. 

Αποτελείται από δύο βασικά μέρη:

α. από το υγρό μέρος, το οποίο λέγεται πλάσμα, και 

β. από τα έμμορφα συστατικά.  

Τα έμμορφα συστατικά είναι τα ερυθρά κύτταρα, τα λευκά κύτταρα και τα αιμοπετάλια ή θρομβοκύτταρα. Το πλάσμα αποτελείται από νερό μέσα στο οποίο βρίσκονται οργανικές και μεταλλικές ουσίες. Οι οργανικές ουσίες είναι κυρίως λευκώματα. Εκτός από αυτά βρίσκονται και άλλες ουσίες, όπως σάκχαρα (γλυκόζη), λίπη και λιποειδείς ουσίες (λεκιθίνη, χοληστερίνη, χολοχρωστικές). Βρίσκονται επίσης και άλλες, όπως πολυπεπτίδια, αμινοξέα, κρεατίνη, πουρίνες, ιππουρικό οξύ, ινδικάνη, αμμωνία, ουρικό οξύ, ουρία. Το νερό κατέχει το 90-92% του πλάσματος. 

Το ολικό ποσό των λευκωμάτων του πλάσματος είναι κατά μέσο όρο 7-8%. Ανάμεσα στα λευκώματα, σημαντική λειτουργική σπουδαιότητα έχουν οι σφαιρίνες και ειδικά οι γ-σφαιρίνες, γιατί αυτές παίζουν σοβαρό ρόλο στην άμυνα του οργανισμού επειδή αποτελούν το υλικό από το οποίο ο οργανισμός σχηματίζει τα διάφορα αντισώματα. Οι σφαιρίνες αποτελούν το 1,7-3,5% των λευκωμάτων. Άλλο σημαντικό λεύκωμα είναι το ινωδογόνο, που είναι πολύτιμο για την πήξη του αίματος.   

Τα ερυθρά κύτταρα στον άνθρωπο είναι απύρηνα και έχουν σχήμα αμφίκοιλου δίσκου, χρώμα ερυθροκίτρινο, είναι εύκαμπτα και ελαστικά και έχουν διάμετρο 7,2-7,5 μικρών. Τα κύτταρα που έχουν αυτή τη διάμετρο ή λίγο παραπάνω αποτελούν το συντριπτικό μέρος των ερυθρών κυττάρων φυσιολογικού αίματος. Όταν όμως γίνεται μέτρηση σε μεγάλο αριθμό ερυθροκυττάρων, βρίσκουμε και αριθμό κυττάρων που έχουν καθαρά μικρότερη διάμετρο (μικροκύτταρα), καθώς και αριθμό κυττάρων με καθαρά μεγαλύτερη διάμετρο. Με την καταγραφή των διαμέτρων των ερυθρών κυττάρων προκύπτει μία καμπύλη, που την ονομάζουμε καμπύλη του Jones, από το όνομα του επιστήμονα που πρώτος την καθόρισε. Η φυσιολογική καμπύλη δείχνει στο κέντρο της τα κύτταρα με φυσιολογική διάμετρο, δηλαδή 7,5 μικρά. 

Πολλές φορές αυτό το κέντρο κλίνει είτε προς την πλευρά των κυττάρων με πιο μικρή διάμετρο και  τότε λέμε πως αποκλίνει προς τα αριστερά, είτε προς την πλευρά των κυττάρων με πιο μεγάλη διάμετρο και τότε λέμε πως αποκλίνει προς τα δεξιά. Η κλίση προς τα μικροκύτταρα λέγεται αριστερή απόκλιση και προς τα μακροκύτταρα δεξιά απόκλιση. 

Στα νεογέννητα ο αριθμός αυτός είναι μεγαλύτερος και τα κύτταρα είναι πιο μεγάλα. 

Το κυριότερο συστατικό του ερυθρού κυττάρου είναι μια χρωστική λευκωματούχος ουσία, η αιμοσφαιρίνη, που αποτελείται από δύο ενώσεις. Μία ένωση σιδήρου που λέγεται αίμη και μία καθαρή πρωτεΐνη που είναι σφαιρίνη. Με την αιμοσφαιρίνη, το ερυθρό κύτταρο εκπληρώνει τη λειτουργία του, που είναι η μεταφορά οξυγόνου από τους πνεύμονες στους ιστούς, που με τη σειρά τους το χρησιμοποιούν για τις καύσεις τους, και στη συνέχεια η μεταφορά από τους ιστούς στον πνεύμονα του διοξειδίου του άνθρακα για την αποβολή του προς τα έξω. Το δραστικό στοιχείο της αιμοσφαιρίνης είναι η αίμη και ειδικότερα ο σίδηρος που περιέχει. Εκεί επιτελείται η δέσμευση του οξυγόνου στους πνεύμονες και η αποδέσμευσή του στους ιστούς, και η δέσμευση του διοξειδίου του άνθρακα στους ιστούς και η αποδέσμευση του στους πνεύμονες. Τη στιγμή που δεσμεύει το οξυγόνο μετατρέπεται σε οξυαιμοσφαιρίνη. Στην εμβρυϊκή περίοδο της ζωής, το αίμα έχει διάφορες μορφές αιμοσφαιρίνης, που διαφέρουν ως προς την ικανότητα να δεσμεύουν το οξυγόνο και ως προς άλλες φυσικοχημικές ιδιότητες. Οι διάφορες μορφές είναι: η αιμοσφαιρίνη Α (HbA) που αποτελείται από δύο α και δύο β αλυσίδες, η HbA2 που αποτελείται από δύο α και δύο δ αλυσίδες. Η HbF που αποτελείται από δύο α και δύο γ αλυσίδες. Η Hb-Gowers 1 που αποτελείται από δύο ζ και δύο ε αλυσίδες.

Το ποσό της αιμοσφαιρίνης στα 100 cc αίματος είναι στους άντρες 13,5-16 gr και στις γυναίκες 12,5-14,5 gr. Το συνολικό ποσό της αιμοσφαιρίνης είναι κατά προσέγγιση 700 gr. Η αιμοσφαιρίνη είναι το 99% του βάρους των ερυθροκυττάρων. Σε καθαρά ερυθροκύτταρα το ποσό της αιμοσφαιρίνης είναι 34 gr στα 100 cc.

 

Αιμοσφαιρινικός δείκτης
Είναι ένας δείκτης που μας επιτρέπει να εκτιμήσουμε τη σχέση που υπάρχει μεταξύ της αιμοσφαιρίνης και του αριθμού των ερυθρών κυττάρων. Σε φυσιολογική κατάσταση αυτός ο δείκτης είναι 0,9- 1,1, ο μέσος όρος δηλαδή είναι 1.