红血球又称红细胞或红血细胞，是血液中最多的一种血细胞。红细胞中含有血红蛋白，因而使血液呈红色。血红蛋白能和空气中的氧结合，因此红细胞能通过血红蛋白将吸入肺泡中的氧运送给组织，而组织中新陈代谢产生的二氧化碳也通过红细胞运到肺部并被排出体外。血红蛋白更易和一氧化碳相合，当空气中一氧化碳和含量增高时，可引起一氧化碳中毒。
红细胞体积很小，直径只有7～8μm，形如圆盘，中间下凹，边缘较厚。由于这种特别的形状而且体积比较小，所以表面积对体积的比值较大，使氧气以及二氧化碳能够快速地渗透细胞内外。而且它具有弹性和可塑性，在通过直径比它还小的毛细血管时，可以改变形状，通过后仍恢复原形。正常成熟的红细胞没有细胞核，也没有高尔基体和线粒体等细胞器，但它仍具有代谢功能。红细胞内充满着丰富的血红蛋白，血红蛋白约占细胞重量的32%，水占64%，其余4%为脂肪、糖类和各种电解质。红细胞的细胞膜含有特别的多醣类以及蛋白质，但是这种结构因人而异，这些结构是构成血型的基本要素。
人的正常红细胞的直径为6—9微米，在此以上的为大红细胞，以下的为小红细胞，小红细胞正常人偶见。大红细胞多见于溶血性贫血及巨幼细胞贫血。在15微米以上的为巨红细胞，最常见于缺乏叶酸及维生素B12所致的巨幼细胞性贫血。
成人体内大约有(2～3)×10^13个红细胞(女性大约为4～5百万/立方毫米血液，男性为5～6百万/立方毫米血液)。女性比男性少的原因，是因为生理出血造成的现象。另外睾丸酮也具有刺激红细胞生成激素制造红细胞的功能。红细胞数量减少时，氧气的搬运能力会降低，变成缺氧状态，产生贫血;严重时会有生命危险。但如果增加过多，血液会变浓，不易流动，血管容易阻塞。
红细胞含有血红素，其具有缓冲的作用。血红素的十分活跃，它既能和氧结合在一起，也能和二氧化碳结合。因此，其主要工作为运输氧和二氧化碳。红细胞的功能是运输氧，二氧化碳，电解质，葡萄糖以及氨基酸，这些都是人体新陈代谢所必须的物质。此外还在酸碱平衡中起一定的缓冲作用。这两项功能都是通过红细胞中的血红蛋白来实现的。如果红细胞破裂，血红蛋白释放出来，溶解于血浆中，即丧失上述功能。红细胞大量被破坏可引起溶血性黄疸。
