1685年，红细胞的形态首次被人描述。红细胞是血细胞中的“小子”，平均直径为7.2微米，形状像一个小红帽，中央薄而边缘厚，称为双凹圆盘状。红细胞的这种形态使它在具有较大表面积的同时，细胞内的每一点离细胞表面都不太远，十分有利于气体的交换。成熟的红细胞含有大量的血红蛋白，这种含铁的蛋白质具有结合、运输二氧化碳的功能，约占红细胞重量的33%。
骨髓每分钟可产生300万个红细胞。幼年时期的红细胞有个很大的细胞核。当红细胞发育成熟进入血液后，大细胞核随之消失，身子也变得柔软起来，它可以通过毛细血管去接近每个组织细胞，以氧气和养料相赠，并将组织代谢过程中产生的二氧化碳和废料带走。遇到特别狭窄的毛细血管，它还可以改变形状通过。
红细胞中的血红蛋白发挥着重要的作用。它的性质十分活跃，既能和氧结合，也能和二氧化碳结合。将氧气运送到指定部位后，红细胞很快释放出氧气，结合大量二氧化碳，并将它们运送到肺部，呼出体外。红细胞的平均寿命为120天，它们在血管内不知疲倦地循环运动30万次，完成了自己的历史使命之后悄然解体。死亡的红细胞被脾脏吞噬细胞吞食掉，留下的铁质可作无色的有核球形细胞，体积比红细胞大，还能穿过毛细血管进入周围组织，发挥其防御免疫功能。