Het belangrijkste verschil tussen hemocyanine en hemoglobine is dat hemocyanine een koperbevattend extracellulair ademhalingspigment is dat aanwezig is in sommige ongewervelde bloedcellen, terwijl hemoglobine een ijzerhoudend intracellulair ademhalingspigment is dat aanwezig is in bloed van vertebraten.
In aërobe organismen vindt gasuitwisseling plaats via de metalloproteïnen die in het bloed aanwezig zijn. Daarom zijn hemocyanine en hemoglobine twee metalloproteïnen die gasuitwisseling vergemakkelijken bij respectievelijk ongewervelde dieren en gewervelde dieren. Hemocyanine is een koperhoudend ademhalingspigment dat wordt gesuspendeerd in de hemolymfe van ongewervelde dieren. Hemoglobine daarentegen is een ijzerhoudend ademhalingspigment dat is gebonden aan de rode bloedcellen van gewervelde dieren. De geoxygeneerde vorm van hemocyanine is blauw van kleur. Maar de geoxygeneerde vorm van hemoglobine is helderrood van kleur.
