Одређивање стања оксидације хемоглобина је тешко зато што је оксихемоглобин дијамагнетик (нема неспарених [[електрон]]а), али ниско-енергијскенискоенергијске конфигурације -{е}-<sup>-</sup> у -{О}-<sub>2</sub> и -{Fe}- су парамагнетичне. Триплет кисеоника, врста која има најнижу енергију, има два неспарена -{е}-<sup>-</sup> у антивезивним π* молекулским орбиталама. -{Fe}-(II) настоји да буде у високоспинској конфигурацији где су неспарени -{е}-<sup>-</sup> у антивезивним орбиталама. -{Fe(III)}- има непаран број -{е}-<sup>-</sup>, па самим тим и неспарене -{е}-<sup>-</sup>. Сви ови молекули су парамагнетични, тако да неинтуитивна расподела -{е}-<sup>-</sup> мора постојати да би подстакла дијамагнртизам.
Постоје три могућности:
#Ниско-спинскиНискоспински -{Fe}-<sup>2+</sup> се веже за високо-енергијски триплет -{О}-<sub>2</sub>. Ниско-спинскиНискоспински -{Fe}- и синглет -{О}-<sub>2</sub> су дијамагнетици.
#Високо-спински -{Fe}-<sup>2+</sup> се веже за -{О}-<sub>2</sub><sup>-</sup> (супероксид јон) и а
#Ниско-спинскиНискоспински -{Fe}-<sup>4+</sup> веже се за -{О}-<sub>2</sub><sup>-</sup>. Обоје су дијамагнетици.
Право оксидативно стање -{Fe}- је +3, а -{О}-<sub>2</sub> је -1. Дијамагнетизам у овој конфигурацији потиче од неспарених -{е}-<sup>-</sup> супероксида који се поравнавају антиферомагнетички у супротним смеру од неспарених -{е}-<sup>-</sup> гвожђа.
