糖化蛋白是食品行业评价烘烤的面包点心的一个重要指标。刚刚出炉的面包上闻到的香味、以及在面包上看到的略带焦黄的颜色，它们都是面包里的糖分与蛋白在烘烤过程中促使蛋白被糖化后的表现。人体一日三餐从食物中摄入淀粉和糖分，在肠胃道内被淀粉酶迅速分解为单个葡萄糖。由肠胃道的血管内的血液吸收循环进入肝脏。在那里又被形成人体的肝糖储存于体内。因此，饮食后的血液里葡萄糖含量会升高。好在人体内的内分泌激素，尤其是胰岛素，在血液葡萄糖含量升高时大量分泌，促使葡萄糖快速从血液中进入肝脏。如果我们不注意有规律地饮食，吃得过多，增加了人体摄入葡萄糖的负担，使大量葡萄糖淤积在血液，血液葡萄糖含量明显升高。长此下去逐渐成为糖尿病，因为堆积在血液内的葡萄糖为了减轻血液内的负担，只能通过肾脏排出体外。
由于血液内葡萄糖含量的升高，使血液内的所有蛋白和代谢物都被高浓度葡萄糖包围。葡萄糖与蛋白的紧密相处，促使葡萄糖吸附在蛋白上，在蛋白结构的游离氨基处，从吸附葡萄糖到缓慢的分子重新排列，形成了稳定的糖化蛋白。因此，血液中的所有蛋白，凡是具有游离氨基的，都会被糖化。只是血液中的许多蛋白的存在时间或半衰期较短，所以被糖化的量不是很大。其中白蛋白的半衰期为1个月左右，所以检测糖化白蛋白可以大致上反映患者在近一个月内血糖控制的情况。
红细胞是血液中被浸润在甜蜜的血浆中，生存时间最长的一个有形成分，它的半衰期可达3个月。葡萄糖不仅“糖化”了红细胞膜，而且还钻入红细胞膜进入细胞浆内，这样使血红蛋白也处在满是葡萄糖的包围中，同样，在血红蛋白的珠蛋白上，每个珠蛋白长链上有多个游离氨基，它们都会不约而同地与葡萄糖长期相处，逐渐成为“糖化血红蛋白”。因此，检测血液红细胞内血红蛋白的糖化比例可以反映患者在约三个月内血糖控制状态。
上世纪70年代，了解了血红蛋白糖化后，第一个被临床实验室检测的方法是“果糖胺”。这是因为葡萄糖被蛋白游离氨基吸附、并经分子重排后，形成了血红蛋白分子上酮胺结构1-脱氧果糖基。该基团具有氧化还原性质，形成了果糖胺的检测项目。但因没有标准物质，所以难以在不同方法间具有可比性。
早于1955年，研究者注意到成年人血红蛋白为非均相。1958年，Allen报告，在离子交换层析上的人血红蛋白可以被分离出三个小的组分，它们较HbA的负电荷更强。这三个血红蛋白被命名为HbA1a、HbA1b、HbA1c。但是，并没有被认识到与糖尿病的关系。直至Rahbar使用琼脂电泳，报告糖尿病患者的这些小血红蛋白组升高，才被认识到它们与糖尿病的关联。1970年代中期，弄清楚了是葡萄糖对血红蛋白HbA的非遗传修饰，产生了HbA1c；HbA1c与空腹葡萄糖、糖耐量试验时的葡萄糖峰值、葡萄糖耐量试验的曲线下的面积、以及在以往数个星期的平均葡萄糖水平等均有关系。1980年早期，以笼统的糖化血红蛋白检测GHB被广泛应用。可惜当时结果可比性很差。现在已经清楚：天然（非糖化）血红蛋白是Ao（2α、2β链）[HbAo]。血红蛋白β-链N-末端缬氨酸的游离氨基、其他游离氨基；以及包括α-链N-末端缬氨酸、赖氨酸ε-氨基等，均可与不同碳水化合物糖基化形成各种糖化亚组分（HbA1a1、HbA1a2、HbA1b和HbA1C）。所有这些亚组分被称为总糖化血红蛋白[HbA1]。少量的胎儿血红蛋白HbF（2α，2γ链）和血红蛋白A2（2α、2δ链）上，在γ链或δ-链N-末端的缬氨酸以类似的方式糖基化，形成HbA2c等。因此，今天在叙述的糖化血红蛋白其实指的是HbA1c。
由于每个患者的血红蛋白浓度不同，表示糖化血红蛋白的量以相当于总的血红蛋白量的百分数更为合理。
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