Карбоксигемоглобин (COHb, carboхyhaemoglobinum, от carbo — «уголь», oxygenium — «кислород», αἷμα — «кровь» и globus — «шар») — соединение угарного газа (CO) с гемоглобином. Это соединение значительное более прочное, чем оксигемоглобин.
Карбоксигемглобин не способен переносить кислород, вследствие чего развивается гипоксия, которая может привести к смерти.
При концентрации 0,3–0,5% угарного газа во вдыхаемом воздухе связывается 60–70% гемоглобина, что является, как правило, смертельным.
Карбоксигемоглобин придаёт крови ярко-красный цвет.
Наличие карбоксигемоглобина в крови — показатель прижизненного действия пламени на человека.
При спектральном анализе спектр карбоксигемоглобина сходен со спектром оксигемоглобина, но его полосы поглощения несколько сдвинуты в коротковолновую область спектра, то есть вправо: две полосы поглощения в жёлто-зелёной части спектра (580–565 нм и 545–528 нм) и одна полоса в крайней фиолетовой части спектра.