根据每个糖化位点和反应参与物，总糖化血红蛋白分成若干个亚组分。天然（非糖化）血红蛋白是A0（2α、2β链)。亚组分（HbA1a1 , HbA1a2 , HbA1b和HbA1c）因血红蛋白β链-N末端缬氨酸游离氨基与不同碳水化合物糖基化而形成。这些亚组分总称为HbA1。除了血红蛋白β链N末端缬氨酸外，血红蛋白分子内其他游离氨基也参与糖基化（α链N末端缬氨酸、赖氨酸ε-氨基）。相对于HbA1，所有β-链N末端和其他游离氨基糖基化血红蛋白被称作总糖化血红蛋白。除基本成人血红蛋白AO外，在健康人里发现少量胎儿血红蛋白HbF（2α、2γ链）和血红蛋白A2（2α、2δ链）。缬氨酸在δ链N末端，以类似方式糖基化，例如，通过与葡萄糖共价键形成HbA2c。亲和层析测定糖化血红蛋白作为总糖化血红蛋白。