红血球，是血液中数量最多的一种血细胞，同时也是脊椎动物体内通过血液将氧气从肺或腮运送到身体各个组织的最主要的媒介。红血球又被称为红细胞或血红细胞.

红血球的主要功能分子是血红蛋白（红血球的90%由血红蛋白组成）。血红蛋白是一种含有血红素的蛋白质分子，它可以在肺部或鳃部与氧气分子结合，然后在身体的组织中将结合的氧气分子释放。氧气分子可以很容易地以扩散方式通过红血球的细胞膜。血红蛋白也可以运送由机体使用氧气后产生的二氧化碳（不到氧气总量的2%，更多的二氧化碳由血浆来运输）。另一种相关的蛋白质分子肌红蛋白，可以在肌肉细胞中存储氧气。此外，血红蛋白与一氧化碳的结合活性要远高於氧气，因此当空气中存在一定量的一氧化碳时，血红蛋白失去携氧能力，导致一氧化碳中毒，严重时可致死。

红血球数量降低或红血球（包括血红蛋白）的异常可以导致血液携氧能力的降低，即贫血。