用的整体反应类似于反向的光合作用，其简化公式为：在嵴椎动物中，<chem>O2</chem>经扩散作用，通过肺内的膜进入红血球。<chem>O2</chem>与红血球中的血红蛋白结合，后者从紫蓝色变为亮红色。（<chem>CO2</chem>会通过玻尔效应从血红蛋白的另一个部分释放出来。）软体动物及某些节肢动物利用血蓝蛋白承载氧气，蜘蛛及海螯虾则利用蚯蚓血红蛋白。含血红蛋白的血液每公升可溶解200立方厘米的<chem>O2</chem>。在发现厌氧动物之前，人们曾以为氧气是所有复杂生物所必要的物质。