O₂和CO₂的都以两种形式存在于血液：物理溶解的和化学结合的。

气体在溶液中溶解的量与分压和溶解度成正比，和温度成反比。温度38℃时，1个大气压（760Hg,101.08kPa）的 O₂和 CO₂和在100ml血液中溶解的量分别是2.36ml和48ml。按此计算，静脉血 PCO₂和为6.12kPa(46mmHg)，则每100ml血液含溶解的CO₂为（48×6.12）/101.08=2.9ml；动脉血PO₂为13.3kPa(100mmHg),每100ml血液含溶解的O₂为（2.36×13.3）/101.08=0.31ml。可是，血液中实际的O₂和O₂为CO₂含量比这数字大得多（表5-4），以溶解形式存在的O₂、CO₂比例极少，显然单靠溶解形式来运输O₂、CO₂不能适应机体代谢的需要。例如，安静状态下人体耗O₂量约为250ml/min，如只靠物理溶解的O₂来提供，则需大大提高心输出量或提高肺泡内的PO₂，这对机体极其不利，所幸在进化过程中形成了O₂、CO₂为极为有效地化学结合的运输形式，大大减轻了对心脏和呼吸器官的苛求。

表5-4血液O₂和CO₂的含量（ml/100ml 血液）

虽然溶解形式的O₂、CO₂很少，但也很重要。因为在肺或组织进行气体交换时，进入血液的O₂、CO₂都是先溶解，提高分压，再出现化学结合；O₂、CO₂从血液释放时，也是溶解的先逸出，分压下降，结合的再分离出现补充所失去的溶解的气体。溶解的和化学结合的两者之间处于动态平衡。