血红蛋白是红细胞中的主要成分，轻微减低的血红蛋白并不总是疾病的预兆，对某些人来说，这可能是正常的，如怀孕的妇女通常血红蛋白含量会比较低，但多数血红蛋白减低可能与疾病有关。如果机体产生的红细胞比平时少，相对而言，机体破坏红细胞的速度就会快于红细胞产生的速度，一段时间的累积后，就会出现血红蛋白减少。
导致身体产生比正常情况下更少的红细胞的疾病包括：再生障碍性贫血、癌症、某些药物（如用于HIV感染的抗逆转录病毒药物，用于癌症治疗的化疗药物）、慢性肾功能不全、肝硬化、淋巴瘤、甲状腺功能减退、缺铁性贫血、铅中毒、白血病、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合征等，这些疾病都可以引起血红蛋白的减少。
还有一些疾病是机体生产红细胞正常甚至有所增加，但因为某种原因导致红细胞破坏过多过快，从而引起血红蛋白减少，这些疾病包括：脾肿大、溶血、地中海贫血等，失血也可导致血红蛋白减少，这可能是因为消化道出血如溃疡、癌症、痔疮、尿道频繁出血、献血、月经过多，也是导致血红蛋白减少的原因。