易寻找血红蛋白的另一个亚基结合，而它的结合会进一步促进第三个氧气分子的结合；以此类推，直到构成血红蛋白的四个亚基分别与四个氧气分子结合。而在组织内释放氧的过程也是这样，一个氧气分子的离去会刺激另一个的离去，直到完全释放所有的氧气分子，这种有趣的现象称为协同效应。由于协同效应，血红蛋白与氧气的结合曲线呈S形，在特定范围内随着环境中氧含量的变化，血红蛋白与氧分子的结合率有一个剧烈变化的过程，生物体内组织中的氧浓度和肺组织中的氧浓度恰好位于这一突变的两侧，因而在肺组织，血红蛋白可以充分地从氧分压较高的肺泡中摄