Para garantizar el suministro de oxígeno en el cuerpo, deben cumplirse dos importantes requisitos previos:
Se requiere un sistema circulatorio que se haga cargo del transporte de oxígeno a larga distancia. Los organismos pequeños no necesitan un portador especial para el oxígeno, ya que la difusión es suficiente para cubrir las necesidades de oxígeno. Sin embargo, como la velocidad de difusión disminuye con el cuadrado de la distancia, la difusión se vuelve demasiado lenta en los organismos grandes. .
Las moléculas transportadoras de oxígeno deben estar presentes, porque el oxígeno sólo se disuelve mal en soluciones acuosas. Dado que la solubilidad del oxígeno en el plasma sanguíneo es demasiado baja para proporcionar suficiente oxígeno para el metabolismo, las proteínas de transporte son esenciales. Los transportadores de oxígeno en los vertebrados son las proteínas hemoglobina y mioglobina. La hemoglobina se encuentra en los eritrocitos de la sangre y aumenta la capacidad de oxígeno de un litro de sangre de 5 a 250 ml de oxígeno. La mioglobina facilita el intercambio de oxígeno en el músculo de trabajo. Diferentes grupos de organismos tienen diferentes estrategias para el transporte de oxígeno. Casi todos los vertebrados utilizan la hemoglobina o mioglobina como portador de oxígeno. Las pocas excepciones son los peces del Ártico, los únicos vertebrados que tienen sangre incolora. Estos peces no necesitan hemoglobina, ya que a una temperatura ambiente de -1,9 °C la solubilidad del oxígeno en la sangre es lo suficientemente alta como para garantizar el suministro de oxígeno.
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