重度贫血是指血红蛋白浓度低于60g/L的一种贫血状态，其成因多样。
造血原料缺乏导致
营养性缺铁性贫血： 日常饮食中铁摄入不足是常见原因，比如长期素食且未额外补充含铁丰富食物的人群易出现。铁是合成血红蛋白的重要原料，缺乏时血红蛋白合成减少，引发贫血。巨幼细胞贫血： 体内缺乏维生素B₁₂或叶酸会导致。像长期酗酒者，酒精会影响维生素B₁₂的吸收；一些素食者若不注意补充叶酸，就可能因叶酸缺乏引发巨幼细胞贫血，进而发展为重度贫血。维生素B₁₂和叶酸参与DNA合成，缺乏时红细胞发育异常，导致重度贫血。
骨髓造血功能障碍引起
再生障碍性贫血： 多种因素可影响骨髓造血干细胞，如某些化学物质（苯及其衍生物）、放射性物质长期接触，会抑制骨髓造血。还有部分患者是由于自身免疫异常攻击骨髓造血干细胞，导致骨髓造血功能衰竭，红细胞生成减少，引发重度贫血。白血病： 白血病细胞在骨髓内大量增殖，占据正常造血空间，使正常造血功能受抑制，红细胞生成减少。例如急性白血病患者，骨髓中大量原始和幼稚白血病细胞堆积，正常造血细胞被排挤，从而出现重度贫血症状。
红细胞破坏过多所致
溶血性贫血： 自身免疫性因素可导致溶血性贫血，如自身免疫性溶血性贫血，机体免疫系统错误地攻击自身红细胞，使红细胞破坏加速。还有某些遗传因素引起的红细胞膜缺陷，像遗传性球形红细胞增多症，红细胞膜结构异常，易在脾脏等部位被破坏，导致红细胞寿命缩短，发生重度贫血。此外，感染、药物等也可能诱发溶血性贫血，使红细胞大量破坏，血红蛋白释放入血，若超出机体代偿能力，就会发展为重度贫血。