紅細胞的主要生理功能是運輸氧及二氧化碳，這主要是通過紅細胞中的血蛋白實現的。血液中的紅細胞是血球當中最多的一種，也是體內數量最多的細胞。紅血球由骨髓來製造，每秒鍾大約要造120萬個。每個紅血球的壽命為120天，在人的一生裏，骨髓所製造的紅血球約半噸重。
正常成人每升血液中紅細胞的平均值，男性約（4～5）×1012個，女性約（3.5～4.5）×1012個，居各類血細胞之首，如果將全身的紅細胞一個個連接起來，能環繞地球赤道4.5圈。
成熟紅細胞的胞體形如圓盤，中間下凹，邊緣較厚，是雙凹圓盤狀的扁圓形細胞，直徑約7～8μm。中間較薄這種形狀可以最大限度的從周圍攝取氧氣。同時它還具有柔韌性，這使得它可以通過毛細血管，並釋放氧分子。由於這種形狀特別而且體積比較小，所以表麵積對體積的比值較大，使氧氣以及二氧化碳能夠快速地滲入細胞內外，有利於與周圍血漿充分進行氣體交換。雙凹圓盤形細胞比球形細胞有較大的表麵積與體積之比，此比值越大，越易於變形，這種變化叫做可塑性變形。新鮮的單個紅細胞呈淺黃綠色，多個紅細胞常疊連在一起，稠密的紅細胞使血液呈紅色，細胞質中含有大量血紅蛋白而顯紅色。
一個紅細胞可在組織和肺髒之間往返大約5～10萬次，存活120天。衰老的紅細胞多被脾、肝、骨髓等處的巨噬細胞吞噬分解。同時，體內的紅骨髓生成和釋放同等數量的紅細胞進入外周血液，維持紅細胞總數的相對恒定，以參與人體內的氣體交換。當機體需要輸血時，要輸同型血，但尚需進行交叉配血實驗，因紅細胞膜上有ABO血型抗原存在。
我國成年男子正常每立方毫米血液平均約含紅細胞500萬個，女子約為420萬。女性比男性少的原因，是因為生理出血造成的。另外睾丸酮也具有刺激紅細胞生成激素製造紅細胞的功能。紅細胞的數量常隨年齡、季節、居住地方的海拔高度等因素而有增減，初生兒較多，可超過600萬/mm3.兒童期較少，並保持於較低水平，至青春期逐漸增至成人水平。在長期居住於高原空氣稀薄處的慢性缺氧情況下，人的造血功能亢進，紅細胞增多，網織紅細胞也大量出現。