Diferența cheie între hemocianină și hemoglobină este că hemocianina este un pigment respirator extracelular care conține cupru prezent în unele sânge nevertebrat, în timp ce hemoglobina este un pigment respirator intracelular care conține fier prezent în sângele vertebratelor.
În organismele aerobe, schimbul de gaze are loc prin metaloproteinele prezente în sânge. Prin urmare, hemocianina și hemoglobina sunt două metaloproteine care facilitează schimbul de gaze la animale nevertebrate și, respectiv, la animale vertebrate. Hemocianina este un pigment respirator care conține cupru, care se găsește suspendat în hemolimfa nevertebratelor. În schimb, hemoglobina este un pigment respirator care conține fier, care este legat de celulele roșii din sânge ale vertebratelor. Forma oxigenată a hemocianinei este de culoare albastră. Dar forma oxigenată a hemoglobinei este de culoare roșu aprins.