絕大多數脊椎動物的血液是紅色的，無脊椎動物的血液則有的呈藍色，有的呈紫紅色、綠色等。
動物血液呈現什麼顏色，要看血液中生色物質所吸收的光是哪些可見光，如果吸收的某種或某些可見光，則顯示出的顏色就是這些顏色的互補色，或者說對哪種光不吸收或吸收的較少則顯示出該種顏色，正如葉綠素對綠色光幾乎不吸收而使其呈現綠色一樣。血紅蛋白的血紅素分子有11個雙鍵，共軛雙鍵所吸收的可見光使得血紅蛋白呈紅色。然而，血紅蛋白在氧合狀態和脫氧狀態下由於構象的變化使得它們的吸收光譜也有所不同。所以，氧合血紅蛋白最終呈現的顏色是紅色，脫氧血紅蛋白的顏色是紫藍色。
因此，脊椎動物血液中氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白所佔的比例就決定了動脈血和靜脈血的顏色。在一些無脊椎動物中，多數動物的血液不含血紅蛋白，如軟體動物（頭足動物和石鱉屬等）以及節肢動物（蝦、蟹及肢口綱的鱟）所含的是血藍蛋白。血藍蛋白分子由Cu2+和1個約200個以上氨基酸的肽鏈結合而成，和血紅蛋白一樣，該呼吸色素的顏色也與其狀態有關，在氧和狀態下為藍色，在非氧和狀態下則為無色或白色。有些多毛蟲（如帚毛蟲科、綠血蟲科）的血液中含有血綠蛋白，鈣蛋白也含有鐵離子，化學性質與血紅蛋白相似，氧合時呈紅色，而非氧和狀態下卻呈綠色；另外，像星蟲、多毛蟲綱的長沙蠶屬及腕足動物中的血液中也有一種含鐵的蛋白叫血褐蛋白，該蛋白不含卟啉結構，氧和狀態下顯紫紅色，而非氧和狀態下為褐色。
值得一提的是昆蟲的血液，昆蟲的血液其實一個運送營養物質和代謝廢物的內部介質，所以又稱血淋巴，由血漿和血細胞組成，因呼吸作用在氣管中進行，故昆蟲的血液無呼吸色素。昆蟲的血液也常有各種顏色，常見的有黃色、橙紅色、藍綠色和綠色等，它們血液中所含的色素物質使得其血液呈現出特定的顏色，如大天蠶蛾中有α—胡蘿蔔素、核黃素和黃素—核苷酸；家蠶中的黃酮、熒光素和葉酸；菜粉蝶的幼蟲血液的綠色是因為黃色蛋白（其輔基為β—胡蘿蔔素和葉黃素）和一種藍色蛋白（其輔基為膽綠素）共同存在的結果。在散居型飛蝗綠色血液中也有類似的成分，但是，一種綠色蝽的綠色血液是由於一種β—胡蘿蔔素—蛋白複合體和一種近似花青素存在的結果。昆蟲血液中的這些色素一般認為是從食物中獲得的。另外，昆蟲血液的顏色有的還與性別有關，如菜粉蝶的幼蟲、蛹和成蟲的血液，雌的為綠色，雄的則為黃色或無色。
絕大多數脊椎動物的血液是紅色的，無脊椎動物的血液則有的呈藍色，有的呈紫紅色、綠色等。
動物血液呈現什麼顏色，要看血液中生色物質所吸收的光是哪些可見光，如果吸收的某種或某些可見光，則顯示出的顏色就是這些顏色的互補色，或者說對哪種光不吸收或吸收的較少則顯示出該種顏色，正如葉綠素對綠色光幾乎不吸收而使其呈現綠色一樣。血紅蛋白的血紅素分子有11個雙鍵，共軛雙鍵所吸收的可見光使得血紅蛋白呈紅色。然而，血紅蛋白在氧合狀態和脫氧狀態下由於構象的變化使得它們的吸收光譜也有所不同。所以，氧合血紅蛋白最終呈現的顏色是紅色，脫氧血紅蛋白的顏色是紫藍色。
因此，脊椎動物血液中氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白所佔的比例就決定了動脈血和靜脈血的顏色。在一些無脊椎動物中，多數動物的血液不含血紅蛋白，如軟體動物（頭足動物和石鱉屬等）以及節肢動物（蝦、蟹及肢口綱的鱟）所含的是血藍蛋白。血藍蛋白分子由Cu2+和1個約200個以上氨基酸的肽鏈結合而成，和血紅蛋白一樣，該呼吸色素的顏色也與其狀態有關，在氧和狀態下為藍色，在非氧和狀態下則為無色或白色。有些多毛蟲（如帚毛蟲科、綠血蟲科）的血液中含有血綠蛋白，鈣蛋白也含有鐵離子，化學性質與血紅蛋白相似，氧合時呈紅色，而非氧和狀態下卻呈綠色；另外，像星蟲、多毛蟲綱的長沙蠶屬及腕足動物中的血液中也有一種含鐵的蛋白叫血褐蛋白，該蛋白不含卟啉結構，氧和狀態下顯紫紅色，而非氧和狀態下為褐色。
值得一提的是昆蟲的血液，昆蟲的血液其實一個運送營養物質和代謝廢物的內部介質，所以又稱血淋巴，由血漿和血細胞組成，因呼吸作用在氣管中進行，故昆蟲的血液無呼吸色素。昆蟲的血液也常有各種顏色，常見的有黃色、橙紅色、藍綠色和綠色等，它們血液中所含的色素物質使得其血液呈現出特定的顏色，如大天蠶蛾中有α—胡蘿蔔素、核黃素和黃素—核苷酸；家蠶中的黃酮、熒光素和葉酸；菜粉蝶的幼蟲血液的綠色是因為黃色蛋白（其輔基為β—胡蘿蔔素和葉黃素）和一種藍色蛋白（其輔基為膽綠素）共同存在的結果。在散居型飛蝗綠色血液中也有類似的成分，但是，一種綠色蝽的綠色血液是由於一種β—胡蘿蔔素—蛋白複合體和一種近似花青素存在的結果。昆蟲血液中的這些色素一般認為是從食物中獲得的。另外，昆蟲血液的顏色有的還與性別有關，如菜粉蝶的幼蟲、蛹和成蟲的血液，雌的為綠色，雄的則為黃色或無色。