紅細胞的主要功能是輸送氧氣，正常血液一克血紅蛋白能攜帶1.34ml氧，貧血的病理生理基礎是血液攜氧能力減低，組織缺氧。機體對缺氧進行代償和適應機制如下：

    一、心臟搏出量增加

    貧血患者因紅細胞減少，血液粘度減低和和選擇性的周圍血管擴張，周圍血管阻力減低，心率加速，循環速度加快，為防止對機體供氧量減少，心臟排血量增加。

    二、增加組織的灌注

    貧血時血液供應重新分配，供血減少區域為皮膚組織和腎臟，故皮膚蒼白，對缺氧敏感的心肌、腦和肌肉供血量增加。

    三、肺的代償機能

    貧血時呼吸加快、加深、呼吸增強，但這并不能得到更多的氧，這可能是對組織缺氧的一種反應。

    四、紅細胞生成亢進

    貧血患者除再生障礙性貧血外，幾乎都有紅細胞生成亢進，且紅細胞生成素的產生也增加，一般紅細胞生成素的釋放與紅細胞數量和血紅蛋白濃度成反比。

    五、氧解離曲線右移

    在緩慢發生的貧血、紅細胞內2、3二磷酸甘油酸（2、3－DPG）的合成增加，2、3－DPG有與脫氧血紅蛋白結合的能力，使血紅蛋白與氧的親和力減低，促進HbO2解離曲線右移，使組織在氧分壓降低的情況下能攝取更多的氧。

    六、Bohr效應

    貧血時缺氧引起肌肉和其它組織無氧糖酵解，致乳酸產生堆積，因組織酸中毒，血紅蛋白與氧的親和力減低，氧的釋放增多，結果使組織供氧改善。

    貧血分類

    貧血可以根據紅細胞的形態特點或發生的原因和發病機理加以分類。

    根據紅細胞形態特點分類，主要是根據患者的紅細胞平均體積（MCV）及紅細胞血紅蛋白平均濃度（MCHC）。貧血可分為三類：

    一、大細胞性貧血

    紅細胞MCV＞95fI。此類貧血大多為正常色素型，如葉酸或維生素B12缺乏引起的巨幼細胞性貧血和貧血伴網織紅細胞大量增多時。

    二、正細胞正色素性貧血

    紅細胞MCV＝80~95fI，MCHC＝0.32~0.36(32~36%)。屬此類貧血者有再生障礙性貧血，多數溶血性貧血、急性失血后貧血及慢性系統性疾病（慢性炎癥、感染、尿毒癥、肝病、結締組織病、惡性腫瘤、內分泌病等）伴發的貧血等。

    三、小細胞低色素性貧血

    紅細胞MCV＜80fI，MCHC＜0.31(31%)。屬于此類貧血者有缺鐵性貧血、海洋性貧血、鐵粒幼細胞性貧血等。

    采用形態分類法，除計算紅細胞指數外，尚應強調血片的觀察，因為紅細胞形態的改變在血片中最為分明，正細胞性貧血并不意味著所有紅細胞都是正常大小，并且紅細胞大小不勻可能很明顯，但其平均體積在正常范圍內。大細胞性貧血中也可有不少小細胞出現。此外，形態改變的異形細胞也只有在血片中能觀察到。

    形態分類法對缺鐵性貧血和葉酸缺乏或維生素B12缺乏的巨幼細胞性貧血的診斷能提供重要線索，但對正細胞型貧血提不出確切診斷的線索。病因分類法的優點是對貧血發生的機理有所說明。但是某些貧血的發生機理比較復雜，不能用一種原因闡明發生貧血的全部機理。