Cũng như tất cả các mô phụ thuộc vào nguồn cung cấp mạch máu, cơ bắp phụ thuộc vào các tế bào hồng cầu để vận chuyển oxy đến chúng. Đến lượt nó, các tế bào hồng cầu dựa vào một protein vận chuyển oxy được gọi là hemoglobin để vận chuyển oxy đến tất cả các bộ phận của cơ thể.
Hemoglobin là một tetramer, có nghĩa là một protein bao gồm bốn tiểu đơn vị. Hemoglobin cũng chứa bốn đồng yếu tố được gọi là heme, một cấu trúc hình vòng với một nguyên tử sắt ở trung tâm của nó. Sắt liên kết với oxy một cách thuận nghịch, cho phép hemoglobin nhận oxy trong phổi và thải ra các mô nơi cần oxy.
Cơ tim và cơ xương cũng chứa một protein gọi là myoglobin, liên kết với oxy chặt chẽ hơn hemoglobin. Myoglobin cung cấp nguồn dự trữ oxy cho tim và cơ xương; điều này rất hữu ích trong thời gian ngắn hoạt động thể chất.