地中海贫血主要是由于遗传因素引起的。正常情况下，人体珠蛋白基因会有序表达，而地中海贫血患者是因为珠蛋白基因发生了突变或缺失，导致珠蛋白肽链合成障碍。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，使得α珠蛋白链合成减少或缺乏；β地中海贫血则是11号染色体上的β珠蛋白基因异常，造成β珠蛋白链合成不足。
遗传方式特点
常染色体隐性遗传： 地中海贫血多数呈常染色体隐性遗传。这意味着父母双方都得是地贫基因携带者，才有可能将致病基因传递给子女。比如父母一方是轻型地贫患者，另一方也是地贫基因携带者，他们的子女有25%的概率是重型地贫，50%的概率是轻型地贫，25%的概率是正常。不同类型差异： 地中海贫血分为α地中海贫血和β地中海贫血等不同类型。α地中海贫血根据缺失基因数量不同又有不同表现，要是缺失3个α珠蛋白基因，就是HbH病；缺失4个α珠蛋白基因，就是重型α地中海贫血，胎儿可能在宫内就出现严重水肿等问题。而β地中海贫血根据病情轻重分为轻型、中型和重型，轻型β地贫患者可能没有明显症状，重型β地贫患者从婴儿期就会出现贫血、肝脾肿大等严重表现，需要长期治疗。
基因缺陷具体情况
α珠蛋白基因缺陷： 人类有4个α珠蛋白基因，当1 - 2个α珠蛋白基因缺失或突变时，可能表现为轻型或静止型α地贫；当3个α珠蛋白基因缺失或突变时，就是HbH病，患者会有贫血、肝脾肿大等表现；当4个α珠蛋白基因完全缺失或突变时，就是重型α地贫，胎儿会出现水肿综合征，大多在宫内或出生后不久死亡。β珠蛋白基因缺陷： β珠蛋白基因位于11号染色体短臂，要是β珠蛋白基因发生点突变或少量缺失等情况，就可能导致β珠蛋白链合成减少，从而引发β地中海贫血。比如常见的β珠蛋白基因点突变如CD41 - 42、IVS - Ⅱ - 654等，会使β珠蛋白链合成障碍程度不同，进而出现不同轻重程度的地贫表现。轻型β地贫患者β珠蛋白链合成轻度减少，可能只有轻度贫血；重型β地贫患者β珠蛋白链合成几乎缺乏，需要反复输血等治疗来维持生命。