紅細胞膜缺陷(30%):　

紅細胞膜結構的缺陷可造成膜的可滲透性、硬度異常，或不穩定和容易破碎。在大多數病例中，缺陷在于一種或一種以上骨架蛋白，紅細胞形態也異常。這些遺傳性膜的疾病，包括遺傳性球形細胞增多癥，遺傳性橢圓形細胞增多癥。陣發性睡眠性血紅蛋白尿，其紅細胞膜對補體異常敏感，但其膜的缺陷是一種獲得性的異常。

血紅蛋白結構或生成缺陷(30%):　

血紅蛋白結構異常，使血紅蛋白成為不溶性或不穩定,導致紅細胞僵硬，最后溶血。如鐮形細胞性貧血或不穩定血紅蛋白病。地中海貧血時，過多的珠蛋白鏈沉淀，使紅細胞變硬，破壞而發生溶血性貧血。

紅細胞酶的缺陷(30%):　

為維持血紅蛋白和膜的巰基(硫氫基)處于還原狀態或維持足夠水平的ATP以進行陽離子交換的紅細胞酶的缺乏，可導致溶血性貧血，酶的疾病可分為2類：①紅細胞無氧糖酵解中酶的缺乏(如丙酮酸激酶)，②紅細胞磷酸已糖旁路中酶的缺乏(如葡萄糖6磷酸脫氫酶)。

紅細胞外在缺陷(5%)

外部的缺陷，通常是獲得性的，紅細胞可受到化學的、機械的或物理因素、生物及免疫學因素的損傷而發生溶血。溶血可在血管內，也可在血管外。