Les globules rouges n'ont pas de mitochondries. En fait, le cytoplasme d'un globule rouge de mammifère mature n'a aucun organite, pas même un noyau.
Les globules rouges, ou érythrocytes, transportent l'oxygène vers d'autres cellules et transportent le dioxyde de carbone vers les poumons. Le cytoplasme d'un globule rouge est plein d'une protéine appelée hémoglobine, une molécule contenant du fer qui se lie à l'oxygène dans les alvéoles des poumons. Le sang transporte les érythrocytes chargés d'oxygène dans tout le corps jusqu'à ce qu'ils atteignent les capillaires. Les capillaires sont les plus petits vaisseaux sanguins du corps et sont si petits que les globules rouges doivent s'aligner en file indienne pour traverser les capillaires. Cette compression serrée permet un contact étroit avec les cellules entourant les capillaires, ce qui rend possible l'échange de molécules d'oxygène et de dioxyde de carbone.