地中海贫血主要是由于遗传因素导致的。人体正常的血红蛋白由珠蛋白肽链组成，而地中海贫血是因为珠蛋白基因发生缺陷，使得珠蛋白肽链合成障碍。全球约有3.5亿人携带地中海贫血基因，我国南方地区发病率相对较高。
遗传基因缺陷类型
α地中海贫血：是由于α珠蛋白基因缺失或突变，导致α珠蛋白链合成减少或缺乏。如果是α珠蛋白基因完全缺失，可能会出现重型α地中海贫血，胎儿在宫内就可能出现严重水肿等问题，甚至导致死胎。β地中海贫血：是因为β珠蛋白基因的突变或缺失，使得β珠蛋白链合成不足。轻型β地中海贫血患者可能没有明显症状，或者仅有轻度贫血；中型β地中海贫血患者会有面色苍白、生长发育迟缓等表现；重型β地中海贫血患儿出生后数月就会出现严重贫血、黄疸、肝脾肿大等症状，需要长期输血等治疗。
遗传方式特点
地中海贫血是常染色体隐性遗传病。这意味着父母双方都需要携带相关的致病基因，才有可能将致病基因传递给子女。比如父母双方都是轻型地中海贫血患者（携带一个致病基因），他们生育子女时，子女有25%的概率是重型地中海贫血患儿，50%的概率是轻型地中海贫血携带者，25%的概率是正常（不携带致病基因也不发病）。
不同人群发病差异
不同种族差异：地中海贫血在地中海沿岸国家、中东、印度、东南亚等地发病率较高。而在我国，主要见于广东、广西、海南、四川等地区，不同地区的发病率也有差异，一般南方地区高于北方地区。性别差异：地中海贫血的发病与性别无关，男女发病概率是相同的，主要取决于父母是否携带致病基因以及基因的遗传方式。