Миоглобин:

Найден в мышечной ткани многих позвоночных животных, включая человека. Придает мышечной ткани выраженный красный или темно-серый цвет. Он очень похож на гемоглобин по структуре и последовательности, но не является тетрамером. Вместо этого он представляет собой мономер, который испытывает недостаток кооперативного связывания. Он используется для хранения кислорода, а не для его транспортировки.

Гемоцианин:

Второй наиболее распространенный в природе белок, переносящий кислород, он есть в крови многих членистоногих и моллюсков (как свободно плавающий белок плазмы). Медь-содержащая простетическая группа придает синий цвет при насыщении кислородом.

Гемэритрин:

Некоторые морские беспозвоночные и несколько видов кольчатых червей используют этот железосодержащий негемовый белок, чтобы переносить кислород в крови. Становится розовым/фиолетовым при связывании кислорода, в остальных случаях прозрачный.

Хлорокруорин:

Железосодержащий белок, который найден у многих кольчатых червей. Он очень похож на эритрокруорин, но группа гема значительно отличается по структуре. Становится зеленым в венозной крови и красным в присутствии кислорода.

Гемованадины:

Белки крови асцидий. Содержат ванадий в простетической группе. Однако, они, очевидно, связывают малое количество кислорода, и, следовательно, имеют некоторые другие функции, которые пока не выяснены (кровь асцидий также содержит немного гемоглобина). Они могут действовать как токсины.

Эритрокруорин:

Найден у многих кольчатых червей, в том числе у дождевых червей. Это гигантский свободно плавающий белок крови, содержащий много десятков — возможно, и сотен — белковых субъединиц, содержащих железо и гем, и связанных друг с другом в единый белковый комплекс с молекулярной массой более 3500000 дальтон.

Пиннаглобин:

Обнаружен только у моллюска Pinna squamosa. Коричневый белок с марганец-содержащей простетической группой.

Легоглобин:

У бобовых растений, таких как люцерна или соя, азотфиксирующие бактерии корней защищены от кислорода этим белком, связывающим кислород и имеющим железосодержащую гемовую простетическую группу, похожую на таковую у гемоглобина.

Кобоглобин:

Синтетический порфирин, кобальт-замещённый гемоглобин. Кобоглобин бесцветен в присутствии кислорода, но имеет янтарно-жёлтый цвет в венах. По сравнению с гемоглобином, кобоглобин обладает существенно меньшим сродством к угарному газу, но быстрее деградирует.

Комплекс Васка:

Синтетическое вещество, транс-хлоркарбонилбис(трифенилфосфин)иридий(I), способное к обратимому связыванию с кислородом (и рядом других веществ, таких, как галогены и галоген-производные метана). Имеет лимонно-жёлтый цвет в свободном виде и оранжевый в связи с кислородом.