La mioglobina, anche chiamata deossimioglobina o mioglobina ridotta possiede il ferro allo stato ferroso con assenza di leganti in posizione del sesto legame. Siccome ha forte affinità con l'ossigeno in presenza di ossigeno atmosferico diventa ossimioglobina facendo variare il colore della carne da rosso scuro a rosso vivo. Tuttavia a pressioni parziali ridotte la ossimioglobina si ritrasforma in mioglobina, se il processo di esposizione all'aria continua le macromolecole di ossiglobina e mioglobina si ossidano con formazione di metamioglobina di colore bruno; praticamente l'atomo di ferro diventa trivalente legando al sesto legame una molecola di acqua.