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這就要說到血液中的血紅蛋白。血紅蛋白含有一種叫血紅素的紅色化合物，對血液中氧氣的輸送起著至關重要的作用。血紅素中的鐵原子與氧結合後，形成的分子會將氧從肺部輸送到身體的其他部分。
化學物質在我們眼前呈現何種特定顏色，取決於它們反射的光的波長。與氧結合的血紅蛋白吸收藍綠光，也就意味著它將紅橙色光反射到我們的眼睛裡，這樣就呈現出紅色。因此，當氧與血液中的鐵結合時，血就變為鮮櫻桃紅色。如果沒有氧，血則會呈現暗紅色。
一氧化碳也能與血紅素相結合，而且一氧化碳與血紅蛋白的親和力比氧與血紅蛋白的親和力大200倍左右。因此，當一氧化碳達到一定濃度時，氧就無法與血紅蛋白結合，血紅蛋白失去攜氧能力後，人體會發生中毒症狀甚至死亡。一氧化碳血紅蛋白比氧和血紅蛋白具有更鮮豔的紅色，因此異常的櫻桃紅色的血是一氧化碳中毒的症狀之一，重度患者面色潮紅、口唇呈櫻桃紅色。
至於有時透過皮膚看到血管中的血液是藍色的，有人認為是因為靜脈血管中的血液缺少氧，所以是藍色而非紅色；或者血管本身顏色發青。但實際上，這種說法是錯的，藍色血管只是一種光學錯覺。如果血管在皮膚下面有一定深度的話，你的眼睛看到的藍色反射光多於紅色反射光，是因為皮膚組織和血液吸收了部分紅色波長，所以肉眼看到的才會是青藍色。
藍色血液存在動物界
但藍色血液卻存在於動物世界中，比如烏賊和馬蹄蟹。其他動物的血液還有綠色的、透明的甚至紫色的，其原因是這些動物使用不同的分子來輸送氧，而並非血紅蛋白。
除了這些特例外，多數動物的血也是紅色的，但卻不一定與人血的紅色完全相同，因為不同物種的血紅蛋白亦有差異。
法醫判定出血時間的依據
血液流出體外後會變得越來越暗，血紅蛋白分解成一種叫高鐵血紅蛋白的複合物。隨著時間的推移，血的顏色會變得更暗，產生另一種叫高鐵血色原的複合物。依據這種持續的顏色和化學物質的變化，法醫就能確定在犯罪現場的血出現的時間。◇
