Hemopeksin je protein plazme koji veže hem s velikim afinitetom. Općenito se eksprimira u jetri, a pripada reaktantima akutne faze čija se sinteza inducira tijekom upale. 

Budući da je hem potencijalno vrlo toksičan zbog svoje sposobnosti ugrađivanja u lipidnu membranu i stvaranja hidroksilnih radikala, hemopeksin čisti slobodni hem i tako brani tijelo od oksidativnog oštećenja koje slobodni hem može izazvati. Hemopeksin također ima ulogu u očuvanju željeza u tijelu. 

Razina hemopeksina u serumu pokazatelj je koliko je hema prisutno u krvi. Niske razine hemopeksina upućuju na to da u serumu ima puno željeza, odnosno da je došlo do značajne degradacije spojeva koji sadrže hem. Uglavnom se radi o razgradnji hemoglobina, što ukazuje na hemolizu. Niske razine hemopeksina stoga su jedno od dijagnostičkih obilježja hemolitičke anemije. 

Razina hemopeksina povišena je kod hemokromatoze te reumatskih, upalnih i zaraznih bolesti. 

Određivanje koncentracije hemopeksina u serumu također je klinički značajno u diferencijalnoj dijagnozi intravaskularne hemolize. U slučajevima umjerene hemolize, razina haptoglobina se značajno smanjuje dok se razina hemopeksina umjereno smanjuje. S druge strane, u slučajevima teške hemolize, kapacitet fiksacije hemoglobina haptoglobina je prekoračen i slobodni se hemoglobin oksidira u methemoglobin koji se razdvaja na hematin i globin. Hematin se tada veže s hemopeksinom te razina slobodnog hemopeksina tako značajno opada.