헤모시아닌(hemocyanin)은 일부 무척추동물과 몇몇 생선에서 발견되는 호흡 단백질로, 산소 운반 및 저장 기능을 한다. 헤모글로빈과 비슷하게 작용하지만, 철 대신 구리를 주성분으로 하여 산소와 결합할 때의 색상이 다르다. 헤모시아닌은 산소와 결합할 때 청록색으로 변하며, 해양 갑각류, 타조, 스네이크 등 다양한 생물에서 발견된다.

헤모시아닌은 주로 혈액이나 체액 내에서 자유롭게 존재하며, 산소를 결합한 형태에서 구리를 포함하는 강한 산화환원능력을 가진다. 이로 인해, 헤모시아닌은 특별한 상황에서 산소를 효과적으로 운반할 수 있는 능력을 지닌다. 헤모시아닌의 구조는 단백질 사슬이 서로 결합하여 형성되는 고차 구조로, 구리 이온이 결합하여 산소와의 상호작용을 가능하게 한다. 일반적으로, 헤모시아닌은 높은 pH에서 더 효과적으로 산소를 결합하며, 낮은 pH에서는 산소를 방출하는 경향이 있다.

이러한 특성 덕분에 헤모시아닌은 다양한 환경에서 효율적으로 기능할 수 있으며, 특히 산소 농도가 낮은 해양 환경에서도 잘 적응하여 살아갈 수 있는 생물체들에게 중요한 역할을 한다.