貧血時紅細胞、血紅蛋白含量、體積均降低，平均血紅蛋白的濃度也可降低。但貧血的診斷以血紅蛋白的數值界定，一般成年的男性血紅蛋白＜130g/L，女性＜120g/L，孕婦＜100g/L，即可診斷為貧血。這時，大多合并紅細胞的數量減少、紅細胞壓積降低，同時有紅細胞平均體積的變化。紅細胞體積明顯縮小時，多是小細胞低色素性貧血，最常的是缺鐵性貧血和地中海性貧血。還可有紅細胞體積增大的情況，最常見于巨細胞性貧血、溶血性貧血，以及骨髓增生異常綜合征。更多的病人是正常細胞大小的貧血，多見瘤性貧血、再生障礙性貧血。