Myoglobin är ett rött, järnhaltigt pigment som finns i djurens muskelceller. Det är ett vattenlösligt, enkelkedjigt globulärt protein bildat av 153 aminosyror, med en järnhaltig protesgrupp i mitten. Även om det har en struktur som liknar hemoglobinet, visar det en högre grad av affinitet till syre än vad hemoglobin gör. Myoglobins fysiologiska betydelse beror främst på dess syrebindande förmåga.
Myoglobin finns i allmänhet i överflöd i hjärtmusklerna och skelettmusklerna anpassade till uthållighetsaktiviteter. Dessa hög uthållighetsmuskler kallas ”röda muskler.” Myoglobinet i dessa röda muskler binder med syremolekyler och bildar oxymyoglobin, som fungerar som nödlagringsplatser för syre för kroppen. Syret frigörs vanligtvis när kroppen är i ett tillstånd av syrebrist. Detta händer under ansträngande träning eller fysisk ansträngning, när syret som tillförs av blodet ensamt inte uppfyller kroppens krav.
Fördelningen av röda muskler är också hög hos dykande däggdjur, som valar och delfiner. Den högre nivån av myoglobin som lagras i dessa muskler gör att dessa djur kan lagra mer syre så att de kan förbli under vattnet under långa perioder. Myoglobinnivåerna visar sig också vara höga i musklerna hos vattenfåglar och pingviner.
Hos människor används myoglobin som en viktig biokemisk markör för diagnos av hjärtinfarkt eller hjärtinfarkt. Det finns i överflöd i hjärtmusklerna, så alla skador i hjärtmusklerna frigör stora mängder myoglobin i blodomloppet. Myoglobintester utförs därför på personer som visar symtom på hjärtinfarkt. Nivåerna i blodet stiger inom 2 till 3 timmar efter en hjärtinfarkt och når sin topp inom cirka 8 till 12 timmar. Det faller i allmänhet tillbaka till det normala efter cirka 24 timmar efter skadan, så det kan inte användas för bedömning hos patienter där symtomen har pågått i mer än ett dygn.
Allvarliga skador på muskelvävnad kan leda till ett tillstånd som kallas rabdomyolis, och kan resultera i akut njursvikt. I stora mängder kan myoglobin vara giftigt för njurens tubulära epitel. Det orsakar allvarliga skador på njurepitelet när blodet filtreras genom dem. Detta tillstånd inträffar vanligtvis för offer för akuta fysiska skador, som i fallet med jordbävningar eller bombexplosioner.