Los miembros de la superfamilia de la hemoglobina catalizan eficientemente la dioxigenación del óxido nítrico, y cuando se emparejan con donantes de electrones nativos, funcionan como diooxigenasas de NO (NODs). De hecho, la función NOD ha surgido como una función más común y antigua que el conocido papel en el transporte-almacenamiento de oxígeno. Continúan descubriéndose nuevas hemoglobinas que poseen una función NOD en diversas formas de vida. Las estructuras de hemoglobina únicas evolucionaron, en parte, para la catálisis con diferentes donantes de electrones. El mecanismo de la catálisis NOD por hemoglobinas de un solo dominio representativas y flavohemoglobina multidominio ocurre a través de un mecanismo de múltiples pasos que implica la migración de O al bolsillo de hemo, unión-reducción de O, migración de NO, acoplamiento radical-radical, reordenamiento de átomos de O, liberación de nitrato y re-redu