ヘモグロビン（hemoglobin）とは、ヒトを含む全ての脊椎動物や一部のその他の動物の血液中に存在する赤血球の中にある蛋白質である。酸素分子と結合する性質を持ち、肺から全身へと酸素を運搬する役割を担っている。赤色素であるヘムをもっているため赤色を帯びている。

以下では、とくにことわりのない限り、ヒトのヘモグロビンについて解説する。