具有氧傳遞能力的血紅蛋白在水溶液或血液中時，如果CO₂分壓升高或pH降低，此時即使O₂分壓沒有變化，O₂飽和度也會減少，O₂易從傳遞體上脫離，這種現(xiàn)象稱為波耳效應(yīng)，是由波耳（N．H．D．Bohr）發(fā)現(xiàn)的。另一方面，J．S．Haldane氏發(fā)現(xiàn)當(dāng)血紅蛋白變成氧合血紅蛋白時，血液的CO₂結(jié)合量下降，這種現(xiàn)象與波耳效應(yīng)合稱為Bohr-Haldane效應(yīng)。這些效應(yīng)有利于載運O₂的血紅蛋白在CO₂多的體內(nèi)組織中放出O₂，在肺部與血紅蛋白的氧合相配合而適于放出CO₂。在細(xì)胞內(nèi)具有無脊椎動物血紅蛋白（erythrocruorin）的蟲（單環(huán)刺）和細(xì)胞內(nèi)具有蚯蚓血紅蛋白（hemerythin）的星蟲，就不存在這種效應(yīng)。一般認(rèn)為是與這兩種動物之缺少循環(huán)系統(tǒng)和血細(xì)胞在體腔液中懸浮有關(guān)。