具有氧傳遞能力的血紅蛋白在水溶液或血液中時，如果CO₂分壓升高或pH降低，此時即使O₂分壓沒有變化，O₂飽和度也會減少，O₂易從傳遞體上脫離，這種現象稱為波耳效應，是由波耳（N．H．D．Bohr）發現的。另一方面，J．S．Haldane氏發現當血紅蛋白變成氧合血紅蛋白時，血液的CO₂結合量下降，這種現象與波耳效應合稱為Bohr-Haldane效應。這些效應有利于載運O₂的血紅蛋白在CO₂多的體內組織中放出O₂，在肺部與血紅蛋白的氧合相配合而適于放出CO₂。在細胞內具有無脊椎動物血紅蛋白（erythrocruorin）的蟲（單環刺）和細胞內具有蚯蚓血紅蛋白（hemerythin）的星蟲，就不存在這種效應。一般認為是與這兩種動物之缺少循環系統和血細胞在體腔液中懸浮有關。