L'anémie peut être le signe, ou un élément accessoire, d'une maladie infectieuse (tuberculose, syphilis, paludisme) ou parasitaire (ankylostomiase, due à de petits vers intestinaux); d'une intoxication (par le plomb, l'argent, le benzol, l'oxyde de carbone); d'un cancer ou d'une leucémie; du scorbut. Mais l'anémie peut être primitive: due à la destruction des hématies (hémolyse), à une hémorragie, à une atteinte de la moelle osseuse, à une carence en acide folique ou en vitamine B12, elle est alors la manifestation prédominante, c'est elle qui déclenche les troubles observés. Des examens sont alors effectués pour la définir exactement: examen du sang, numération des éléments sanguins (hémogramme), examen de la moelle osseuse prélevée par ponction au niveau du sternum (myélogramme). Ces analyses permettent de préciser le degré (grave, moyenne, légère) et la variété de l'anémie.

Souvent liée à une carence en fer, l'anémie hypochrome est une anémie qui montre un abaissement net du taux de l'hémoglobine, le nombre des globules rouges ou hématies étant par ailleurs peu diminué ; à l'inverse, une anémie hyperchrome est une anémie présentant une chute nette du chiffre des hématies, le taux d'hémoglobine restant normal; enfin, une anémie normochrome est une anémie dans laquelle la diminution des deux facteurs est proportionnelle.

Certaines anémies sont caractérisées par la fragilité des globules rouges ou par l'augmentation de leurs dimensions. Par ailleurs, l'anémie aplasique (ou aplastique) est caractérisée par l'absence d'érythroblastes (cellules de la moelle osseuse, précurseurs des hématies); à l'inverse, elle est dite plasique lorsque la moelle osseuse présente une réaction de régénération des hématies. Parmi les anémies les plus importantes, on peut citer la chlorose, l'anémie de Biermer, et les anémies hémolytiques.