Anemi, ofte kalt blodmangel, er en betegnelse på nedsatt oksygentransport, og er følgelig relatert til erytrocyttene. Det fins mange former for anemi. Blødningsanemi er en anemisk tilstand som følge av blodtap. Oksygentransporten blir nedsatt. Ved hemolytisk anemi er erytrocyttene ødelagte og evner ikke å transportere normale mengder oksygengass. Denne tilstanden, der erytrocytter ødelegges, kan komme av skadet Hb som ødelegger cellemembranen, overføring av feil blodtype eller ved enkelte typer infeksjoner. Ved aplastisk anemi er det funksjoner i beinmargen og dermed erytropoiesen som er nedsatt eller ødelagt. Dette kan for eksempel komme av medisinering eller visse typer infeksjoner.
Lavt Hb-nivå kan også føre til anemi. Dette kan komme av jernmangel eller mangel på vitamin B12, som er essensielt for produksjonen av hemoglobin. Opptak av vitamin B12 i tarmen styres av intrinsic factor som produseres av magesekken (se mage-tarm- fysiologi). Derfor kan skade i magesekken føre til anemiske tilstander. I andre tilfeller kan Hb få anormal form som nedsetter dets evne til å binde oksygenmolekyler. Ved thalassemi mangler Hb et av de fire polypeptidene, mens ved sigdcelleanemi er en aminosyre i en av polypeptidkjedene av feil type, med den konsekvens at erytrocyttene blir deformerte og ødelegges lettere enn normalt, med påfølgende anemi (se E-kompendiet om Hematologiske sykdommer for utfyllende forklaringer).