Porphyrin, eines aus einer Klasse wasserlöslicher, stickstoffhaltiger biologischer Pigmente (Biochrome), zu deren Derivaten die Hämoproteine (Porphyrine kombiniert mit Metallen und Protein) gehören. Beispiele für Hämoproteine sind die grünen, photosynthetischen Chlorophylle höherer Pflanzen; die Hämoglobine im Blut vieler Tiere; die Cytochrome, Enzyme, die in den meisten Zellen in winzigen Mengen vorkommen und an oxidativen Prozessen beteiligt sind; und Katalase, ebenfalls ein weit verbreitetes Enzym, das den Abbau von Wasserstoffperoxid beschleunigt.
Porphyrine haben komplexe zyklische Strukturen. Alle Porphyrinverbindungen absorbieren Licht intensiv bei oder nahe 410 Nanometern. Strukturell besteht Porphyrin aus vier Pyrrolringen (fünfgliedrige geschlossene Strukturen mit einem Stickstoff― und vier Kohlenstoffatomen), die durch Methingruppen (-CH =) miteinander verbunden sind. Das Eisenatom wird durch Wechselwirkung mit den vier Stickstoffatomen im Zentrum des Porphyrinrings gehalten. Das Eisenatom kann sich mit zwei anderen Substituenten verbinden; In Oxyhämoglobin ist ein Substituent ein Histidin des Proteinträgers und der andere ist ein Sauerstoffmolekül. In einigen Häm-Proteinen ist das Protein auch kovalent an die Seitenketten von Porphyrin gebunden.
Grüne Chromoproteine, sogenannte Biliproteine, kommen in vielen Insekten wie Heuschrecken und auch in den Eierschalen vieler Vögel vor. Die Biliproteine leiten sich vom Gallenfarbstoff Biliverdin ab, der wiederum aus Porphyrin gebildet wird; Biliverdin enthält vier Pyrrolringe und drei der vier Methingruppen des Porphyrins. Große Mengen an Biliproteinen, deren Molekulargewichte etwa 270.000 betragen, wurden in Rot- und Blaualgen gefunden; Das rote Protein heißt Phycoerythrin, das blaue Phycocyanobilin. Phycocyanobilin besteht aus acht Untereinheiten mit einem Molekulargewicht von jeweils 28.000; Etwa 89 Prozent des Moleküls sind Proteine mit einer großen Menge an Kohlenhydraten.
Es gibt Hinweise darauf, dass bei verschiedenen Tieren bestimmte Porphyrine an der Aktivierung von Hormonen aus der Hypophyse des Gehirns beteiligt sein können, einschließlich derjenigen, die sich mit der Periode der sexuellen Hitze bei bestimmten weiblichen Tieren befassen. Porphyrine im Integument (Haut) einiger Mollusken und Nesseltiere gelten als lichtempfindliche Lichtrezeptoren.