地中海贫血主要是由于遗传因素引起的。人体的珠蛋白基因发生了突变或缺失，导致珠蛋白链合成障碍，从而引发地中海贫血。比如，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珠蛋白基因发生突变引起的。
遗传方式决定发病
常染色体隐性遗传： 地中海贫血大多遵循常染色体隐性遗传规律。父母双方如果都是地中海贫血基因携带者，他们的子女有25%的概率会患上重型地中海贫血，50%的概率成为基因携带者，只有25%的概率完全正常。例如，夫妻双方都是β地中海贫血基因携带者，那么每次怀孕都有这样的遗传概率分布。不同类型的遗传差异： α地中海贫血根据基因缺失或突变的情况不同，又分为不同的亚型。如静止型α地中海贫血，一般是由于α珠蛋白基因缺失1个，患者通常没有明显症状，但携带致病基因；而HbH病属于中间型α地中海贫血，是由于α珠蛋白基因缺失3个，患者会出现贫血、肝脾肿大等症状。
基因缺陷导致蛋白合成异常
珠蛋白链合成失衡： 正常情况下，人体合成的α珠蛋白链和β珠蛋白链数量是平衡的，这样才能组成正常的血红蛋白。但在地中海贫血患者体内，因为珠蛋白基因的问题，某一种珠蛋白链合成减少或缺乏，导致α珠蛋白链和β珠蛋白链合成失衡。比如在β地中海贫血中，β珠蛋白链合成减少，就会影响正常血红蛋白的形成，进而导致红细胞的功能和寿命受到影响，引发贫血等一系列症状。基因缺陷的多样性： 导致地中海贫血的珠蛋白基因缺陷是多种多样的。就β地中海贫血而言，已发现的致病突变有数百种之多，不同的突变会导致病情的严重程度有所不同。有些突变导致合成的β珠蛋白链很少，会引发重型地中海贫血；而有些突变导致合成的β珠蛋白链相对较多，可能只是轻型地中海贫血。
家族遗传史是重要诱因
家族中有患者需警惕： 如果家族中有地中海贫血患者，那么家族成员携带地中海贫血基因的概率会大大增加。比如家族中父母一方患有地中海贫血，子女患病风险就比普通人群高很多。有家族遗传史的人群应该进行基因检测，以便早期发现是否携带致病基因，从而采取相应的措施，比如孕期进行产前诊断等。不同种族的发病差异： 地中海贫血在某些种族中发病率相对较高。例如在地中海沿岸国家、中东、印度等地，地中海贫血的发病率较高。这是因为这些地区的人群中携带地中海贫血基因的频率较高，长期的遗传因素导致了这种发病差异。