巨型蠕管虫存在着血红蛋白
而血浆或血细胞中的血色素正是决定血液颜色的关键因素。由于所含化学元素的数量不同，血色蛋白会呈现出不同的颜色，从而形成不同颜色的血液。
比如所有脊椎动物（包括人类）和一些无脊动物血液中所含的色素蛋白，是含铁的血红蛋白。当氧会与血红素里的中心铁原子相结合，使得其呈现红色。这也是为什么包括人类在内的绝大多数动物血液颜色是红色的原因。
除了血红蛋白外，自然界中主要还存在含铜能使血液变蓝的血蓝蛋白，以及含钒能使血液变绿的血绿蛋白。
那么，这些血色蛋白是如何作用于血液的呢？当血蓝蛋白与氧结合时呈青蓝色，而在放出氧的状态下是无色的。比如蜗牛、无齿蚌、河蚌、乌贼、日本沼虾、中国鲎等动物的血淋巴中均含有血蓝蛋白。
而血绿蛋白在透过光下呈绿色，在反射光下呈红色。如某些环节动物血液中含血绿蛋白，因而它们的血液呈绿色。如毛槊虫等。
此外，有血液存在的动物中，并非所有的血液中都有血色蛋白。如软体动物中国田螺的血液内不含任何血色蛋白，因此是无色的。
看到这里，我们可以看出血色蛋白所含化学元素各异决定着血液的颜色。人类的血液通常是红色，是毋庸置疑的事实。而在讨论“蓝血人”是否存在之前，我们先来解答一个疑问，那就是：为什么我们看自己的静脉血是蓝色的，明明里面都是血？
静脉之所以呈蓝色的关键原因在于不同波长或者颜色的光线如何与皮肤发生交互作用。实际上，当我们看到血液呈红时，是因为它反射了一种特殊的红色光波，而其他的一些颜色包括蓝色都被血液吸收了。
通常红色光线对于皮肤的穿透力比蓝色的强，所以皮肤对蓝色光线较红色光线反射强的多。但如果在皮肤下更深的部位，蓝色光波不能到达血管就更不会被吸收而直接被皮肤层反射了，所以皮肤下的静脉血管会呈现蓝色。
除了光线、静脉本身作用外，还有重要的决定因素是血液中的含氧量。前面提到过血红蛋白主要的任务是运输氧。一般来说，在满负荷工作的情况下，血红蛋白可携带4个氧分子。
如果在高温、寒冷等环境下，一个或者多个氧分子逃离血红蛋白。随着血红蛋白的氧水平下降，血液的颜色从浅红色变成暗红色。但暗红色也是红色，并非蓝色。不过大脑往往不能准确靠近暗红色，尤其在皮下静脉身上，与周围皮肤形成的反差会导致大脑将静脉视为蓝色。
在这基础上，目前较有说服力来解释“蓝血人”肯达族人存在的正是血液的携氧量。由于该族人生活在高海拔地区，氧气稀薄。在严重缺氧且持续时间较长时，血红蛋白就会变成蓝色或青紫色。至于他们如何在严重缺氧的环境下活下来的，又是另一个未解之谜了。
