Atom železa má jedinečné vlastnosti, které se projevují v molekule hemu. Kromě zapojení hemu do mnoha procesů (jako je transport kyslíku nebo elektronů a katalýza enzymatických reakcí) může hem také regulovat klíčové dráhy, které jsou důležité pro zdraví.
Role hemu v této regulaci je zprostředkována zcela novou skupinou hemoproteinů, tzv. hemových senzorových proteinů. Cílem tohoto přehledu je podtrhnout hlavní charakteristiky skupiny hemových senzorových proteinů, které detegují přítomnost molekuly hemu nebo signální molekuly plynu jejich interakcí s hemem, na příkladu konkrétních zástupců z každé podskupiny hemových senzorů.