血红蛋白的氧化物。亦称正铁血红蛋白。血铁为三价的衍生物，呈赤褐色。在弱酸性条件下具有 60纳米长的特异的吸收而呈现微绿色（酸性高铁血红蛋白），但在碱性条件下，这种特异的吸收消失，而呈现较深的红色（碱性高铁血红蛋白）。与二价铁的衍生物不同，不能与 O2 、 CO2 结合，但可以与 CN- 、 N- 3、 F- 、过氧化物等结合。在红细胞内氧血红蛋白可通过自氧化而产生，但主要是由于被 NADH——高铁血红蛋白还原酶所还原，生理的含量被控制在总血红蛋白的 1％以下。患有高铁血红蛋白还原酶缺乏症、血红蛋白 M症（血红蛋白异常的一种）的人，具有先天性高铁血红蛋白含量高的特征。在饮用含有亚硝酸盐等氧化剂的水，或苯胺、硝基苯等工业中毒时，则会引起后天性的含量增高。高铁血红蛋白如果超过总血红蛋白的 2％以上，血液便呈暗褐色、而出现青紫症。