肌红蛋白的氧结合曲线呈渐近形状，这表明一个简单的图形，它急剧上升，然后随着它达到最大饱和度而趋于平缓。半饱和度是指肌红蛋白有一半与氧结合的点，在 2 乇时达到，与血红蛋白的 26 乇相比，这个值相对较低。
肌红蛋白在肺部对氧有很强的亲和力，肺部的压力约为 100 乇。当它到达组织时，压力约为 20 乇，对氧的亲和力仍然很高。这使得肌红蛋白的氧转运效率低于血红蛋白，血红蛋白随着压力的下降而失去对氧的亲和力，并将氧释放到组织中。肌红蛋白对氧的强亲和力意味着它会将氧与自身结合，而不是释放到组织中。