La mioglobina, un'emoproteina intracellulare espressa nel cuore e nelle miofibre scheletriche ossidative dei vertebrati, lega l'ossigeno molecolare e può facilitare il trasporto di ossigeno dagli eritrociti ai mitocondri, mantenendo così la respirazione cellulare durante i periodi di elevata richiesta fisiologica. 

La mioglobina è una proteina globulare che funge da trasportatore primario di ossigeno nei tessuti muscolari. Si trova esclusivamente nel muscolo scheletrico e cardiaco e pertanto può essere utilizzata per differenziare il rabdomiosarcoma da altri tumori dei tessuti molli.

L'antimioglobina etichetta le cellule muscolari scheletriche e cardiache. In combinazione con altri marcatori del muscolo striato, come la vimentina e la miogenina, la mioglobina è utile per l'identificazione del rabdomiosarcoma e dei tumori con differenziazione muscolare scheletrica. L'antimioglobina viene utilizzata anche per stabilire la differenziazione rabdomioblastica in altri tumori, come i sarcomi neurogenici e i tumori mesodermici misti maligni dell'utero e dell'ovaio. Recentemente, è stata segnalata l'espressione della mioglobina nelle cellule tumorali epiteliali a causa delle mutate condizioni metaboliche e ambientali. L'espressione della mioglobina nelle cellule tumorali può avere un ruolo causale nella progressione del tumore.