ポルフィリン、水溶性の窒素性生物学的顔料（バイオクローム）のクラスのいずれか、その誘導体にはヘムプロテイン（ポルフィリンと金属とタンパク質とを組み合わせたもの）が含まれる。 Hemoproteinの例は高等植物の緑、光合成のクロロフィルである;多くの動物の血のヘモグロビン;ほとんどの細胞の微小量に起こり、酸化プロセスにかかわるシトクロム、酵素;およびカタラーゼ、また過酸化水素の故障を加速する広く配られた酵素。
ポルフィリンは複雑な環状構造を有する。 すべてのポルフィリン化合物は、410ナノメートルまたはその近くで激しく光を吸収する。 構造的には、ポルフィリンは、メチン基（-CH=）によって相互に連結された四つのピロール環（一つの窒素と四つの炭素原子を含む五員の閉じた構造）からなる。 鉄原子は四つの窒素原子との相互作用によってポルフィリン環の中心に保持される。 鉄原子は他の2つの置換基と結合できます;oxyhemoglobinでは、1つの置換基は蛋白質のキャリアのヒスチジンであり、他は酸素の分子です。 いくつかのヘム蛋白質では、蛋白質はまたポルフィリンの側鎖に共有結合的に結合しています。
ビリプロテインと呼ばれる緑色の色素タンパク質は、バッタなどの多くの昆虫や多くの鳥の卵殻に見られます。 ビリプロテインは胆汁色素ビリベルジンに由来し、ビリベルジンはポルフィリンから形成され、ビリベルジンは四つのピロール環とポルフィリンの四つのメチン基のうち三つを含む。 分子量が約270,000である大量のビリプロテインが赤色および青緑色の藻類に見出されており、赤色のタンパク質はフィコエリトリン、青色のフィコシアノビリンと呼ばれている。 フィコシアノビリンはそれぞれ28,000の分子量を持つ八つのサブユニットからなり、分子の約89パーセントは炭水化物を大量に含むタンパク質である。
証拠は、様々な動物において、ある種のポルフィリンが脳の下垂体からのホルモンの活性化に関与している可能性があることを示しており、特定の雌動物の性熱の期間に関係しているものも含む。 いくつかの軟体動物およびcnidariansの外皮（皮膚）中のポルフィリンは、光の感光性受容体であると考えられている。