Bien que la carence en fer (facteur extérieur) soit la cause de l'anémie, celle-ci est de type central, avec une dysérythropoïèse conduisant à une altération de la synthèse de l'hémoglobine. A l'état normal, les proérythroblastes, sous l'action de l'érythropoïétine, se différencient au cours de 4 ou 5 mitoses successives. Ils deviennent des réticulocytes, puis des globules rouges. La prolifération cellulaire à l'intérieur de la moelle osseuse cesse normalement lorsque la concentration en hémoglobine dans le cytoplasme atteint 32-36 % au fil des mitoses.