Zawierają hemoglobinę, białko odpowiedzialne za przyłączanie i transport tlenu w krwi; złożone z właściwego białka – globiny oraz grupy hemowej, która razem z żelazem tworzy kompleks. Krew kręgowców zawdzięcza swój czerwony kolor właśnie obecności żelaza. U wielu bezkręgowców np. u pająków i ośmiornic tlen jest przenoszony przez związek miedzi hemocyjaninę – mają one niebieską krew. Od 0,5–1% czerwonych krwinek to retikulocyty, tzn. nie w pełni dojrzałe erytrocyty. Zwiększenie ilości retikulocytów we krwi obwodowej świadczy o wzmożonej erytropoezie organizmu
Leukocyty lub białe krwinki u człowieka prawidłowo występują w liczbie 4–9 tys./mm³. Są to komórki jądrzaste, o średnicy 6–40 µm, odpowiadają za odpowiedź immunologiczną. Występują w kilku postaciach jako: agranulocyty – cytoplazma nie zawiera ziarnistości monocyty limfocyty granulocyty – cytoplazma zawiera ziarnistości neutrofile – granulocyty obojętnochłonne bazofile – granulocyty zasadochłonne eozynofile – granulocyty kwasochłonne. Granulocyty odpowiadają za niespecyficzną odpowiedź immunologiczną, natomiast limfocyty i monocyty biorą udział w obronie specyficznej.
Trombocyty to fragmenty megakariocytów, będącymi komórkowymi prekursorami płytek krwi. Trombocyty odpowiadają za krzepnięcie krwi.