La produzione di globuli rossi (eritropoiesi) ha luogo nel midollo osseo, sotto il controllo dell'ormone eritropoietina. A livello renale le cellule juxtaglomerulari producono eritropoietina in risposta a una ridotta cessione di ossigeno (come accade nell'anemia o nell'ipossia) o a un aumento dei livelli di androgeni. Oltre all'eritropoietina, la produzione di globuli rossi richiede un adeguato apporto di substrati, principalmente ferro, vitamina B12, folati e eme.
I globuli rossi sopravvivono circa 120 giorni. Essi perdono quindi le loro membrane cellulari e vengono in gran parte rimossi dalla circolazione dalle cellule fagocitiche presenti nella milza e nel fegato. Il processo di degradazione dell'emoglobina avviene principalmente a opera del sistema dell'eme ossigenasi, con recupero (e successivo riutilizzo) del ferro, conversione dell'eme in bilirubina attraverso una serie di processi enzimatici e riutilizzo degli aminoacidi. Il mantenimento di un numero stabile di globuli rossi richiede la sostituzione quotidiana di 1/120 delle cellule; i globuli rossi immaturi (reticolociti) vengono continuamente rilasciati in circolo e costituiscono lo 0,5-1,5% dei globuli rossi circolanti.
Con l'invecchiamento, l'emoglobina e l'ematocrito diminuiscono lievemente, senza scendere al di sotto dei valori normali. Nelle donne mestruate, la causa più frequente del calo dei livelli di globuli rossi è la carenza di ferro dovuta alla perdita ematica cronica derivante dalle mestruazioni.
