A ligação ou liberação de oxigênio depende da PO2 do líquido no qual está a hemoglobina. Uma alta PO2 dificulta a ligação de oxigênio à hemoglobina, já uma baixa PO2 dificulta a liberação de oxigênio da hemoglobina.

A Lei de Dalton estabelece que, em uma mistura de gases, em qualquer volume, a pressão total equivale à soma das pressões desenvolvidas por cada gás componente da mistura. Nesse caso, a pressão de cada gás é denominada sua pressão parcial.

A pressão atmosférica, ao nível do mar, é de 760 mmHg. Um recipiente que contenha somente nitrogênio, ao nível do mar, apresentará, segundo a Lei de Dalton, uma pressão de 760 mmHg, o mesmo ocorrendo com a pressão exercida por qualquer mistura gasosa.

Com a ventilação alveolar normal, cerca da metade do gás é removida em 17 segundos. Quando a frequência da ventilação alveolar da pessoa é apenas metade do normal, metade do gás é removida em 34 segundos, e, quando a frequência de ventilação é o dobro do normal, a metade é removida em cerca de 8 segundos.

A molécula de hemoglobina consiste em quatro subunidades – cada uma contendo uma globina (cadeia polipeptídica globular) – e um grupo heme – contendo ferro. Cada grupo heme tem a capacidade de ligar uma molécula de oxigênio.