氧和二氧化碳在血液中运输的形式有两种，一是物理溶解，即气体分子直接溶解于血浆中；另一种是化学结合，即气体分子与血液中某一化学物质结合。
1.氧在血液中的物理溶解量很少，约占氧运输量的1.5%.化学结合是氧在血液中运输的主要形式，约占氧运输量的98.5%.氧主要是和红细胞内的血红蛋白（Hb）分子中的Fe2+结合，形成氧合血红蛋白（HbO2）进行运输。这种结合是疏松可逆的，它们能迅速结合，也能迅速解离，结合或解离主要取决于氧分压。当血液流经肺部时，由于氧分压高，结合形成HbO2；当血液流经组织时，由于氧分压低，HbO2解离释放出氧，成为去氧血红蛋白。
2.二氧化碳在血浆中的溶解度比氧大，占二氧化碳运输量的6%.化学结合也是二氧化碳在血液中运输的主要形式，约占二氧化碳运输量的94%.其结合方式有两种：一种是形成碳酸氢盐（NaHCO3、KHCO3），约占二氧化碳运输量的87%；另一种是形成氨基甲酸血红蛋白（HbNHCOOH），约占7%.由此可见，二氧化碳主要是和红细胞内的水结合，形成碳酸氢盐进行运输。
