肌紅蛋白主要存在於橫紋肌細胞中，包括心肌和骨骼肌。因為它是小分子物質，當心肌細胞發生損傷時，肌紅蛋白是最早進入血液的生物標志物，它擴散入血的速度要比CK-MB、肌鈣蛋白I、肌鈣蛋白T都快，但是由於肌紅蛋白在骨骼肌中也有表達，所以骨骼肌損傷時也會有大量的肌紅蛋白釋放，因此並不具有心肌的特異性。肌紅蛋白往往在發病後0.5-1小時升高，4-8小時明顯升高，8-12小時升到峰值，24-48小時恢復正常。在臨床中肌紅蛋白可用於急性心肌梗死的排除診斷，如果肌紅蛋白為陰性，而且兩次都是，沒有差異，考慮可以排除急性心肌梗死的可能性。如果是陽性，而且第二次檢測值明顯高於第一次，對急性心肌梗死有極高的陽性預報價值。還可以用於其它心血管疾病，比如冠心病、心肌炎、嚴重的心理衰竭等，可以上升至正常上腺的2-4倍到4-10倍。還可以用於其它的骨骼肌疾病，包括橫紋肌溶解癥、腎臟疾病、甲狀性疾病、腦梗塞和慢性支氣管炎，也有升高的報道。
