Erythrozyten sind beim Säuger kleine, (meist) runde und bikonkave Zellen, die keinen Zellkern besitzen. Sie sind in der Mitte leicht eingedellt. Ihr mittlerer Durchmesser beträgt beim Menschen 7,5 µm. Am Rand sind sie etwa 2 µm dick. Bei Vögeln sind sie kernhaltig und haben eine bikonvexe Form. Bei der Anzahl von Erythrozyten und der Größe gibt es deutliche Speziesunterschiede.

Etwa 90 % der Trockensubstanz der roten Blutkörperchen besteht aus Hämöglobin, das die Funktion hat, Sauerstoff im Blut zu transportieren. Der Rest entfällt auf die Zellmembran und Enzyme. Erythrozyten haben einen beschränkten Stoffwechsel. Ihr Energiestoffwechsel ist auf die Glycolyse und den Pentosephosphatzyklus beschränkt, da sie keine Mitochondrien besitzen. Erythrozyten sind damit hoch spezialisierte Zellen, die dem Gastransport und der Regulation des Blut-pH-Wertes dienen. Sie können sich nicht selbst fortbewegen, sondern werden passiv im Blutstrom per Konvektion transportiert.

Damit sie ihre Rolle für den Gastransport erfüllen können, sind sie stark deformierbar, denn sie müssen teilweise Kapillaren passieren, deren Lumen enger ist als der Durchmesser des einzelnen Erythrozyten. Zu diesem Zweck besitzen sie ein elastisches Proteinskelett unterhalb ihrer Membran, das ein Art Netzwerk bildet.

Durch ihre geringe Größe und ihre hohe Anzahl haben sie eine sehr große Gesamtoberfläche, was für den Gasaustausch vorteilhaft ist.