２，３ジホスホグリセレート（２，３ＤＰＧ）は解糖の中間生成物から誘導される化合物である。 ミトコンドリアを欠いている赤血球はエネルギーを得るために嫌気性の乳酸代謝（グルコースのホモ乳酸発酵）を利用するので、それは特に赤血球レベルに集中します。
ヘモグロビンは四量体タンパク質であり、すなわち、それぞれがタンパク質部分（グロビン）およびＥＭＥ（酸素に結合する補欠分子族）からなる４つのサブユニット、２つのアルファおよび２つのベータによって形成される。 2, 3-ジホスホグリセレートは、それらを圧縮し、酸素に対するヘモグロビンの親和性を低下させることによって、β鎖に結合する。
ヘモグロビンへの２，３ＤＰＧの結合は、酸素へのヘモグロビンの結合からそれが脱酸素化形態にあるときに起こる。 実際、ヘモグロビンが組織に到達すると、β鎖が酸素を放棄する最初のものとなり、この損失はモノマーの中心からの移動を伴う。 内側の親水性空洞が開くと、DPGは四量体に入り結合し、その負に荷電した基と、正に荷電したβ鎖のリジンおよびヒスチジン残基との間に異極性結合を形成する。 このように安定化された構造はまた、２つのα鎖の酸素を放出することができる。 しかし肺では、逆の過程が起こります。 高酸素圧では、α鎖が最初にそれに結合し、DPGは「圧搾」されて四量体から放出され、より容易な酸素 - 鎖β結合を可能にする。
２，３－ビスホスホグリセレートは胎児ヘモグロビンに結合することができない、それというのもこの分子は２．３ＤＰＧがそれと結合するＢ鎖を欠いているからである。 これは、母親のヘモグロビンと比較して、胎児のヘモグロビンの酸素に対するより大きな親和性、胎児の血液が母親の血液から酸素を抽出することを可能にする特徴を説明する。
