地中海贫血主要是由于遗传因素引起的。正常情况下，人体珠蛋白基因决定了珠蛋白的合成，而地中海贫血患者的珠蛋白基因发生了突变或缺失，导致珠蛋白链合成障碍。例如，α地中海贫血是由于16号染色体上的α珠蛋白基因缺失或突变所致；β地中海贫血则是11号染色体上的β珠蛋白基因异常引起。
遗传方式特点
常染色体隐性遗传： 父母双方若都是地中海贫血基因携带者，他们的子女有25%的概率患上重型地中海贫血，50%的概率为基因携带者，只有25%的概率完全正常。比如夫妇双方都是β地中海贫血基因携带者，每次怀孕，胎儿有1/4机会是重型β地中海贫血患者。不同类型差异： α地中海贫血根据基因缺失或突变的数量不同，分为不同亚型。如果是α地中海贫血基因缺失1个，为静止型α地中海贫血，一般临床症状不明显；缺失2个基因，为标准型α地中海贫血，可能仅有轻度贫血表现；而缺失3个或4个基因时，就会导致重型α地中海贫血，胎儿可能在宫内就出现严重水肿等情况，甚至无法存活。
人群易感性
高发地区人群： 地中海贫血在全球分布较广，在我国南方地区，如广东、广西、海南等地发病率相对较高，这些地区属于地中海贫血的高发区域。据统计，广东地区地中海贫血基因携带者频率约为16.8%。这是因为这些地区有特定的遗传背景和历史因素，使得地中海贫血基因在当地人群中携带频率较高。家族遗传倾向： 如果家族中有地中海贫血患者，尤其是有重型地中海贫血患者的家族，家族其他成员携带地中海贫血基因的概率会大大增加。有家族史的人群需要进行婚前、孕前的基因检测，以便评估孕育后代患地中海贫血的风险。
基因变异机制
珠蛋白基因结构改变： 地中海贫血的根本原因是珠蛋白基因的结构发生了改变。以β地中海贫血为例，常见的基因突变包括点突变、缺失等。例如，β珠蛋白基因的CD41-42位点突变，会导致珠蛋白链合成异常，进而影响正常的血红蛋白合成，使得红细胞的功能和寿命受到影响，引发贫血等一系列症状。基因表达调控异常： 除了基因结构的改变，基因表达调控异常也可能导致地中海贫血。某些因素可能影响珠蛋白基因的转录、翻译等过程，使得珠蛋白链的合成量减少或失衡，从而引发地中海贫血。不过，这种基因表达调控异常相对基因结构改变来说，在发病机制中的占比相对较小，但也是导致地中海贫血的一个方面。