Mioglobīns ir sarkans, dzelzi saturošs pigments, kas atrodas dzīvnieku muskuļu šūnās. Tas ir ūdenī šķīstošs, vienas ķēdes lodveida proteīns, kas veidots no 153 aminoskābēm, ar dzelzi saturošu protēžu grupu centrā. Lai gan tā struktūra ir līdzīga hemoglobīna struktūrai, tam ir augstāka afinitāte pret skābekli nekā hemoglobīnam. Mioglobīna fizioloģiskā nozīme galvenokārt ir saistīta ar tā spēju piesaistīt skābekli.
Mioglobīns parasti ir daudz atrodams sirds muskuļos un skeleta muskuļos, kas pielāgoti izturības aktivitātēm. Šos augstas izturības muskuļus sauc par “sarkanajiem muskuļiem”. Šajos sarkanajos muskuļos esošais mioglobīns saistās ar skābekļa molekulām un veido oksimioglobīnu, kas darbojas kā ķermeņa ārkārtas skābekļa uzglabāšanas vietas. Skābeklis parasti izdalās, kad ķermenis atrodas skābekļa trūkuma stāvoklī. Tas notiek smagas vai fiziskas slodzes laikā, kad ar asinīm piegādātais skābeklis vien neatbilst ķermeņa prasībām.
Sarkano muskuļu izplatība ir augsta arī niršanas zīdītājiem, piemēram, vaļiem un delfīniem. Augstāks mioglobīna līmenis, kas tiek glabāts šajos muskuļos, ļauj šiem dzīvniekiem uzkrāt vairāk skābekļa, lai tie varētu palikt zem ūdens ilgu laiku. Ir konstatēts, ka mioglobīna līmenis ir augsts arī ūdensputnu un pingvīnu muskuļos.
Cilvēkiem mioglobīnu izmanto kā svarīgu bioķīmisko marķieri miokarda infarkta vai sirdslēkmes diagnosticēšanai. Tas ir daudz atrodams sirds muskuļos, tāpēc jebkurš sirds muskuļa bojājums izdala lielu daudzumu mioglobīna asinsritē. Tādēļ mioglobīna testus veic personām, kurām ir sirdslēkmes simptomi. Līmenis asinīs paaugstinās 2 līdz 3 stundu laikā pēc sirdslēkmes un sasniedz maksimumu aptuveni 8 līdz 12 stundu laikā. Tas parasti atgriežas normālā stāvoklī pēc aptuveni 24 stundām pēc traumas, tomēr to nevar izmantot, lai novērtētu pacientus, kuriem simptomi saglabājas vairāk nekā vienu dienu.
Smags muskuļu audu bojājums var izraisīt stāvokli, ko sauc par rabdomiolīzi, un var izraisīt akūtu nieru mazspēju. Lielos daudzumos mioglobīns var būt toksisks nieru kanāliņu epitēlijam. Tas izraisa nopietnus nieru epitēlija bojājumus, kad caur tiem tiek filtrētas asinis. Šis stāvoklis parasti rodas akūtu fizisku ievainojumu upuriem, piemēram, zemestrīces vai bumbas sprādzienu gadījumā.