O2 は赤血球内のヘムと結合して末梢組織へ搬送されるのに対し，CO2 はヘムと結合しない．末梢組織で，O2 はTCA回路で利用されCO2 となり赤血球内に移行，炭酸脱水素酵素 (CA) によりH+とHCO3－ になる．HCO3－ は血漿へ移行，肺内で再度赤血球中に取り込まれた後，炭酸脱水素酵素により再びCO2 となり呼気へ排泄される．赤血球内に増加したH＋ はヘモグロビンと結合してオキシヘモグロビン (Hb–O2) からのO2 の解離を促す (Bohr効果)．CO2 の85％はこの過程で代謝されるが，残りの5％はCO2 の状態で血漿中を移行，残りは赤血球内のデオキシヘモグロビン (Hb–H＋) と結合し搬送される．