เนื่องจากปกติแล้วเฮโมโกลบิน (พบใน RBCs) จะนำพาออกซิเจนจากปอดไปยังเนื้อเยื่อ

ภาวะโลหิตจางจึงนำไปสู่การขาดออกซิเจน (ขาดออกซิเจน) ในอวัยวะต่างๆ เนื่องจากเซลล์ของมนุษย์ทั้งหมดต้องพึ่งพาออกซิเจนเพื่อความอยู่รอด ภาวะโลหิตจางในระดับต่างๆ กันจึงส่งผลทางคลินิกได้หลากหลายภาวะ โรคโลหิตจาง สามประเภทหลัก ได้แก่ การสูญเสียเลือดมากเกินไป (เฉียบพลัน เช่น การตกเลือดหรือเรื้อรังจากการสูญเสียปริมาณต่ำ) การทำลายเซลล์เม็ดเลือดมากเกินไป (การแตกของเม็ดเลือดแดง) หรือการผลิตเซลล์เม็ดเลือดแดงไม่เพียงพอ (การสร้างเม็ดเลือดไม่ได้ผล)