La superfamille des globines est apparue il y a environ 3 milliards d'années à partir d'un ancêtre commun déjà présent dans les protéines indispensables à la vie de LUCA (last universal common ancestor). Les globines sont observées dans les trois règnes du monde vivant. Le caractère commun à toutes ces molécules, affirmant leur appartenance à cette famille, est une structure tridimensionnelle caractéristique (globin fold), détaillée dans cet article. Chez tous les vertébrés, l'hémoglobine contenue dans les globules rouges est un hétérotétramère constitué de deux types de sous-unités, formées chacune par le repliement de huit hélices autour d'une molécule d'hème. La fixation réversible d'oxygène est la fonction essentielle de cette hémoglobine. Dans cette molécule, plusieurs régions jouent des rôles fonctionnels importants : c'est notamment le cas des résidus entourant l'hème, des zones de contact entre sous-unités et des sites où se fixent les ligands régulateurs. Chez l'homme, plusieurs hémoglobines se succèdent au cours de la vie, et, à tout moment, il en existe plusieurs simultanément. La fonction oxyphorique de l'hémoglobine résulte d'un équilibre entre une forme relâchée à forte affinité pour l'oxygène et une forme contrainte à faible affinité. Nous rappelons ici les principaux paramètres de la fonction oxyphorique et exposons quelques modèles proposés pour la décrire. Les plus récents font jouer un rôle prépondérant aux ligands régulateurs et à l'existence de structures intermédiaires. La mutagenèse dirigée permet aujourd'hui de réaliser des molécules parfaitement adaptées à l'exploration des relations entre structure et fonction et peut-être d'ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques.