贫血严重时，身体各系统会受到不同程度影响。心血管系统方面，心脏为满足机体氧供会代偿性加快跳动，长期可致心脏扩大、心功能不全；呼吸系统上，机体缺氧会使呼吸加快加深，严重时可能引发呼吸困难；神经系统也会受累，出现头晕、乏力、记忆力减退等表现，儿童可能影响智力发育；消化系统会有食欲减退、腹胀等症状；免疫系统功能下降，使人更容易感染疾病。
心血管系统受累
严重贫血时，心脏需泵出更多血液来弥补携氧能力不足，长期超负荷工作可引发心脏结构和功能改变，如心脏扩大，进而导致心功能不全，出现活动后气短、下肢水肿等症状，尤其在老年人或本身有心脏基础疾病者中更易加重病情。
呼吸系统受影响
机体缺氧刺激呼吸中枢，会使呼吸频率和深度增加，以试图获取更多氧气。但长期严重缺氧会损伤肺组织，导致呼吸困难逐渐加重，影响患者日常活动能力，像轻度活动就会气喘吁吁。
神经系统受干扰
大脑对缺氧极为敏感，严重贫血时大脑供血供氧不足，会出现头晕、乏力，严重者甚至晕厥。儿童处于生长发育阶段，大脑缺氧会影响神经细胞发育，导致记忆力下降、学习能力受影响，长期可阻碍智力正常发展。
消化系统受牵连
胃肠道缺血缺氧会使消化功能紊乱，表现为食欲减退，不想进食，还可能出现腹胀、便秘等症状，长期如此会影响营养物质吸收，进一步加重贫血状况，形成恶性循环。
免疫系统受削弱
贫血会使免疫细胞功能受影响，导致机体免疫力下降，更容易受到细菌、病毒等病原体侵袭，出现频繁感染的情况，如反复感冒、呼吸道感染等，且感染后恢复时间可能延长。