肌紅蛋白的氧結合曲線呈漸近形狀，這表明一個簡單的圖形，它急劇上升，然後隨著它達到最大飽和度而趨於平緩。半飽和度是指肌紅蛋白有一半與氧結合的點，在 2 乇時達到，與血紅蛋白的 26 乇相比，這個值相對較低。
肌紅蛋白在肺部對氧有很強的親和力，肺部的壓力約為 100 乇。當它到達組織時，壓力約為 20 乇，對氧的親和力仍然很高。這使得肌紅蛋白的氧轉運效率低於血紅蛋白，血紅蛋白隨著壓力的下降而失去對氧的親和力，並將氧釋放到組織中。肌紅蛋白對氧的強親和力意味著它會將氧與自身結合，而不是釋放到組織中。