کمبود هموگلبین در خون را آنمی یا کم‌خونی می‌نامند که می‌تواند به دلیل کمبود گلبولهای قرمز خون یا کمبود هموگلبین موجود در آن‌ها باشد. آنمی علل زیادی دارد که در زیر به برخی از آن‌ها اشاره می‌شود.
آنمی ناشی از خون‌ریزی
اگر یک خون‌ریزی سرسع در بدن اتفاق بیفتد، بخش پلاسمای خون از از ۱ تا ۳ روز و بخش گلبولهای قرمز آن طی ۳ الی ۶ هفته جایگزین می‌کردد. ولی اگر خون‌ریزی به صورت مکرر اتفاق بیفتد، فرد نمی‌تواند آهن از دست رفته را به همان سرعت از روده‌ها جذب کند. به همین خاطر گلبولهای قرمز تولیدشده عمدتاً کوک‌تر از حد طبیعی بوده و هموگلبین کمی دارند و بدین صورت کم‌خونی میکروسیت هیپوکروم ایجاد می‌شود.
آنمی آپلاستیک
اگر فعالیت مغز استخوان کاهش یابد یا متوقف شود، حالتی ایجاد می‌گردد که به آن آپلازی مغز استخوان گفته می‌شود. در این صورت سلول‌های خونی نمی‌توانند توسط مغز استخوان ساخته شوند. این حالت زمانی ایجاد می‌گردد که فرد در معرض تابش اشعۀ x یا اشعۀ گامای حاصل از انفجار بمب اتمی و یا دوز بالای سموم حشره‌کش یا بنزن گازوئیل قرار گرفته باشد. این آنمی بسیار شدید بوده و به مرگ می‌انجامد. در بیماری‌های خودایمنی از قبیل لوپوس اریتماتوز، سیستم ایمن یبه سلول‌های سالم از جمله سلول‌های بنیادین مغز استخوان حمله‌ور می‌شود که این امر نیز منجر به آنمی آپلاستیک می‌گردد. در حدود نیمی از این موارد، علل ایجاد بیماری نامشخص است که به آن آنمی آپلاستیک ایدیوپاتیک گفته می‌شود.
آنمی مگالوبلاستیک
فقدان ویتامین B12، اسید فولیک و فاکتور داخلی مترشحه از معده می‌تواند تکثیر اریتروبلاست‌ها در مغز استخوان را کُند نماید. در نتیجه اریتروبلاست‌ها بیش از حد برزگ می‌شوند که به آن‌ها مگالوبلاست می‌گویند. بنابراین آتروفی مخاط معده موجب آنمی کشنده (آنمی پنیسیوز) می‌شود. هم‌چنین بیمارانی که مبتلا به اسپروی رودهای هستند، به علت جذب ناکافی اسید غولیک و ویتامین B12 از روده دچار همین بیماری می‌گردند.
آنمی همولیتیک
اختلالات مختلف گلبولهای قرمز که بسیاری ار آن‌هخا جنبۀ ارثی دارند، باعث می‌شوند تا گلبولهای قرمز شکننده گردند. در نتیجه، غشای آن‌ها به سرعت پاره شده و از بین می‌رود. در آنمی همولیتیک، چون گلبولهای قرمز به‌سرعت تخریب می‌شوند.، بدن نمی‌تواند گلبولهای قرمز جدیدی جایگزین آن‌ها نماید. انواع مختلفی از اختلالات می‌توانند سبب ابتلا به آنمی همولیتیک شوند. اسفروسیتوز ارثی نمونه‌ای از این موارد است. در این اختلال، گلبولهای قرمز، بسیار کوچک بوده و کروی‌شکل هستند. غشای این سلول‌ها مثل گلبولهای قرمز طبیعی انعطاف‌پذیری ندارد و به‌راحتی می‌شکند.
در آنمی داسی‌شکل که نمونۀ دیگری از آنمی همولیتیک است، گلبولهای قرمز نوعی هموگلبین غیرطبیعی به نام هموگلبین S دارند. هرگاه این هموگلبین‌ها در معرض غلظت پاوین اکسیژن قرار گیرند، به صورت کریستال‌های طویلی در داخل گلبول‌ها رسوب می‌کنند که همین امر شکنندگی گلبولهای قرمز را سبب می‌شود.
در اریتروبلاستور جنینی نیز، گلبولهای قرمز Rh مثبت جنین مورد حمله آنتی‌بادی‌های Rh منفی مادر قرار می‌گیرند. این آنتی‌بادی‌ها گلبول‌ها را شکننده می‌کنند و موجب پارگی سریع آن‌ها می‌شوند، به‌طوری که نوزاد با آنمی شدید متولد می‌شود.
