L'effetto Haldane prevede che il legame dell'ossigeno all'emoglobina renda il sangue più acido, e quindi faciliti lo spostamento dell'anidride carbonica dal sangue agli alveoli con due meccanismi principali. L'emoglobina resa più acida rende più difficile il legame con l'anidride carbonica (carbaminoemoglobina), liberando maggiormente CO2. Inoltre l'aumento di acidità dell'emoglobina fa sì che venga rilasciato un maggior numero di ioni idrogeno. Questi combinandosi con ioni bicarbonato formano dapprima acido carbonico, e successivamente H2O e CO2, nel sangue, favorendone così il rilascio a livello alveolare. Quindi nei tessuti si verificherà una maggiore assunzione di anidride carbonica, ed a livello alveolare se ne avrà una maggiore liberazione.