Comme pour tous les tissus dépendant d'un apport vasculaire, les muscles dépendent des globules rouges pour transporter l'oxygène vers eux. Les globules rouges, à leur tour, dépendent d'une protéine de transport d'oxygène appelée hémoglobine pour transporter l'oxygène à toutes les parties du corps.
L'hémoglobine est un tétramère, c'est-à-dire une protéine composée de quatre sous-unités. L'hémoglobine contient également quatre cofacteurs appelés hème, une structure en forme d'anneau avec un atome de fer en son centre. Le fer se lie de manière réversible à l'oxygène, permettant à l'hémoglobine de capter l'oxygène dans les poumons et de le déposer dans les tissus où il est nécessaire.
Les muscles cardiaques et squelettiques contiennent également une protéine appelée myoglobine, qui lie l'oxygène plus étroitement que l'hémoglobine. La myoglobine fournit au cœur et aux muscles squelettiques une réserve d'oxygène; cela est pratique pendant de courtes périodes d'activité physique.
