高浓度存在于红细胞中的一种化合物,与四体血红蛋白结合形成1 ∶ 1复合体。一分子2,3-二磷酸甘油酸在血红蛋白分子的中心腔中与其结合,能降低血红蛋白对氧的亲和力。它的结合有利于氧从氧合血红蛋白解离。在肺中,作为别构效应物,依靠与氧分压间的关系,调节血红蛋白与氧结合的亲和力。