La carboxyhémoglobine (HbCO) est le résultat de l'association de l'hémoglobine avec le monoxyde de carbone (CO), gaz hautement toxique. Cette liaison empêche la fixation et le transport de l'oxygène par l'hémoglobine. Elle est donc potentiellement mortelle et responsable tous les ans de nombreux décès.
La formation de carboxyhémoglobine a lieu dans le cas d'intoxications à l'oxyde de carbone, suite par exemple à l'utilisation de chauffage d'appoint ou de poêle à combustion lente en mauvais état de marche (mauvaise ventilation), ou d'accident en milieu industriel (fonderie, incinérateurs, fabrication d'explosifs, coup de grisou dans une mine).
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