Thiếu máu là sự giảm về số lượng hồng cầu (RBC), dẫn đến giảm lượng hematocrit và hemoglobin. (Xem thêm Sản xuất hồng cầu.)
Khối hồng cầu đại diện cho sự cân bằng giữa sản xuất và tiêu hủy hoặc mất hồng cầu. Do đó, thiếu máu có thể là kết quả của một hoặc nhiều hơn trong 3 cơ chế chính sau (Xem bảng Phân loại thiếu máu theo nguyên nhân):
Mất máu
Tan máu quá mức (Phá hủy hồng cầu)
Mất máu có thể
Cấp
Mạn tính
Không phát sinh thiếu máu cho đến sau khi mất máu cấp tính vài tiếng, lúc này dịch kẽ khuếch tán vào không gian nội mạch và pha loãng khối hồng cầu còn lại. Tuy nhiên, trong vài giờ đầu tiên, mức độ bạch cầu hạt đa nhân trung tính, tiểu cầu, và trong trường hợp xuất huyết nặng, các tế bào bạch cầu chưa trưởng thành và nguyên bào nuôi có thể tăng lên. Mất máu mãn tính dẫn đến thiếu máu nếu mất máu nhanh hơn có thể được thay thế hoặc phổ biến hơn là nếu quá trình tạo hồng cầu tăng nhanh sẽ làm cạn kiệt nguồn dự trữ sắt trong cơ thể (xem Thiếu máu do thiếu sắt).
Thiếu hụt sinh hông cầu có vô số nguyên nhân. Sự ngừng hoàn toàn của quá trình tạo hồng cầu dẫn đến sự suy giảm số lượng hồng cầu khoảng 7 đến 10% / tuần (1% / ngày). Suy giảm tạo hồng cầu, ngay cả khi không đủ để giảm số lượng hồng cầu, thường gây ra kích thước và hình dạng hồng cầu bất thường.
Tan máu quá mức có thể là do các bất thường nội tại của hồng cầu hoặc bởi các yếu tố bên ngoài, chẳng hạn như sự có mặt của các kháng thể hoặc bổ thể trên bề mặt của hồng cầu, dẫn đến sự hủy hoại sớm. Lách to giam giữ và phá hủy hồng cầu nhanh hơn bình thường. Một số nguyên nhân tan máu làm biến dạng cũng như tiêu hủy hồng cầu. Tan máu làm tăng sản sinh hồng cầu lưới trừ khi sắt hoặc chất dinh dưỡng cần thiết khác đã cạn kiệt.