Lượng oxi trong tế bào thay đổi khi chúng ta tập thể dục, ở một độ cao nhất định (như leo lên vùng núi cao, càng lên cao oxi càng giảm) hay bị thương nặng dẫn đến mất nhiều máu. Khi lượng oxi giảm, các tế bào nhanh chóng có cơ chế đáp ứng để đảm bảo sự trao đổi chất của chúng.
Nếu nồng độ oxi thấp, cơ thể kích hoạt bằng cách sản sinh ra nhiều tế bào hồng cầu để đáp ứng khả năng vận chuyển nhiều oxi hơn. Đó là lý do tại sao các vẫn động viên tập luyện ở nơi có địa hình cao để gia tăng lượng hồng cầu.
Trong khi đó các khối u ung thư lợi dụng cơ chế đáp ứng này để tạo ra mạch máu riêng cung cấp nhiều oxi và dưỡng chất cho chúng không ngừng phát triển. Vì vậy các nhà khoa học đi theo hướng điều chế thuốc ức chế cơ chế này để chống ung thư.
Các nhà khoa học phát hiện ra nồng độ hormone erythropoietin (EPO) tăng lên khi lượng oxi giảm nhờ vào một nhóm protein được gọi là yếu tố gây thiếu oxi (HIF) gây thay đổi cơ chế hoạt động của ADN và mã di truyền.