กราฟการแตกตัวของออกซิเจนและเฮโมโกลบิน (อังกฤษ: oxygen-haemoglobin dissociation curve, oxyhemoglobin dissociation curve, oxygen dissociation curve (ODC)) เป็นกราฟที่แสดงสัดส่วนของเฮโมโกลบินที่อิ่มตัว (มีออกซิเจน) บนแกนตั้ง กับความหนาแน่นของออกซิเจนในเลือด ในแกนนอน กราฟนี้เป็นเครื่องมือสำคัญในการทำความเข้าใจการเก็บและปล่อยออกซิเจนออกจากเลือด โดยเฉพาะความสัมพันธ์ระหว่างความอิ่มตัวของออกซิเจน (SO2) และความดันย่อยของออกซิเจนในเลือด (PO2) ซึ่งแปรตามความสามารถ (affinity) ในการจับออกซิเจนของเฮโมโกลบินในสถานะหนึ่งๆ