紅血球在低滲溶液中會出現溶血.人血漿的等滲溶液為0.9%的氯化鈉溶液，紅細胞在低於0.45%氯化鈉溶液中，因水滲入紅細胞，將會造成紅細胞破裂，血紅蛋白逸出.

哺乳動物的紅細胞呈兩面中央凹的圓餅狀，中央較薄.周緣較厚，故在血塗片標本上中央染色較淺、周圍比較深.新鮮單個紅細胞為黃綠色，大量紅細胞使血呈深紅色.成熟的紅細胞（哺乳動物）沒有細胞核和線粒體，富含血紅蛋白.依靠葡萄糖合成能量，平均直徑為7微米.

脊椎動物中哺乳類的紅細胞，是中心部凹陷的圓板狀，在造血組織中是有細胞核的，但在迴圈血中的紅細胞，除駱駝和羊駝之外，可看到細胞核退化，向細胞外放出、消失.鳥類以下的動物的紅細胞多數呈橢圓形，中心具核，中心部向兩面突出.

在人及其他哺乳動物中，成熟的紅細胞是無核的.這意味著它們失去了DNA.紅細胞有少量線粒體，它們透過糖酵解途徑（無氧呼吸）合成能量.成熟的哺乳類紅細胞是雙凹圓盤狀，如此可增加其表面積，使物質更容易透過其細胞膜.

血紅素既能和它們很快地結合，而且還能夠和它們分開.當紅細胞流經肺裡的時候，它就跟氧結合在一起並把氧運送到人體全身的各個角落裡，讓肌肉、骨骼、神經等細胞得到氧氣，能夠正常地工作.紅細胞把氧氣送出後就很快地和氧氣分離，立刻帶走了這些細胞排出的二氧化碳，運回肺部撥出體外.

成熟的紅細胞沒有細胞核， 富含血紅蛋白.血紅蛋白是一種含鐵的蛋白質，呈紅色.它在氧含量高的地方容易與氧結合，在氧含量低的地方又容易與氧分離.血紅蛋白的這一特性，使紅細胞具有運輸氧氣的功能.紅細胞除可運送氧氣外，還可運送部分來自組織細胞中的二氧化碳.

紅細胞破裂，血紅蛋白從細胞內逸出的現象。在人體外，如果紅細胞處於滲透壓過低的溶液中，則水分進入紅細胞，引起膨脹以致破裂，造成溶血。人體內溶血，主要因紅細胞的內在缺陷，或因血漿中存在自身抗體、化學藥品、蛇毒等因素的作用，使紅細胞過度破壞。