血液中运输氧气和二氧化碳的主要成分是血红蛋白。具体来说，氧气主要由红细胞内的血红蛋白携带，而二氧化碳则以溶解状态和化学结合的形式在血浆和红细胞中运输。血红蛋白是一种含铁的蛋白质，它能够与氧气可逆地结合，从而有效地将氧气从肺部输送到身体其他部位，并将二氧化碳带回肺部以便排出体外。