La mioglobina, una hemoproteína intracelular que se expresa en el corazón y en las miofibras esqueléticas oxidativas de los vertebrados, se une al oxígeno molecular y puede facilitar el transporte de oxígeno de los eritrocitos a las mitocondrias, manteniendo así la respiración celular durante periodos de alta demanda fisiológica. 

La mioglobina es una proteína globular que funciona como el principal transportador de oxígeno de los tejidos musculares. Se encuentra únicamente en el músculo esquelético y cardíaco, por lo que puede utilizarse para diferenciar el rabdomiosarcoma de otros tumores de tejidos blandos.

La antimioglobina marca las células musculares esqueléticas y cardíacas. En combinación con otros marcadores de músculo estriado como la vimentina y la miogenina, la mioglobina es útil en la identificación de rabdomiosarcomas y tumores con diferenciación de músculo esquelético. La antimioglobina también se utiliza para establecer la diferenciación rabdomioblástica en otros tumores, como los sarcomas neurogénicos y los tumores mesodérmicos mixtos malignos de útero y ovario. Recientemente, se ha informado de que la mioglobina se expresa en células cancerosas epiteliales debido a cambios en las condiciones metabólicas y ambientales. La expresión de mioglobina en células cancerosas puede desempeñar un papel causal en la progresión tumoral.