Die Bildung der Erythrozyten (Erythropoese) erfolgt im roten Knochenmark. Dabei wird ihre Synthese durch das Hormon Erythropoetin angestoßen, das bei Sauerstoffmangel vermehrt durch die Nieren, aber auch von der Leber gebildet wird. Es aktiviert pluripotente Stammzellen im roten Knochenmark, die sich über mehrere Stufen zu Erythrozyten differenzieren.

Während des Differenzierungsprozesses verlieren die Vorläuferzellen allmählich ihren Zellkern und das Zell­skelett. Ganz junge Erythrozyten, sogenannte Retikulozyten (lateinisch: rete = Netz; griechisch: kýtos = Hülle oder Zelle), tragen noch Reste des Zellskelettes, weshalb ihre Oberfläche wie ein Netz aussieht (Abbildung). Besonders bei großem Blutverlust lassen sich vermehrt Retikulozyten im Blut nachweisen, was für eine vermehrte Erythrozytenbildung steht. Da Erythrozyten weder einen Zellkern noch ein Zellskelett besitzen, sind sie sehr formbar und können sich gut durch die engen Kapillaren „quetschen“. Allerdings sind sie dadurch auch nicht mehr in der Lage sich zu teilen. Sie müssen also permanent erneuert werden.

Die Milz kontrolliert die Qualität der Erythrozyten und sortiert alte und beschädigte Erythrozyten aus. So haben Erythrozyten eine durchschnittliche Lebensdauer von 120 Tagen.

Das Hämoglobin wird ebenfalls abgebaut und über mehrere Stufen zum gelben Gallenfarbstoff Bilirubin zersetzt. Dies kann man auch im Alltag beobachten, wenn man sich z. B. stößt und sich ein an der betroffenen Stelle ein Bluterguss („blauer Fleck“) bildet. Über mehrere Tage hinweg verfärbt sich der Bluterguss. Er ist zunächst rot, dunkelblau-schwarz, bläulich-violett, dann grünlich und schließlich gelb. Diese Farben spiegeln die Abbauphasen des Hämoglobins wider, das zunächst rot ist und über Verdoglobin (braun-schwarz) und Biliverdin (grün) zum gelben Bilirubin zersetzt wird. Das Bilirubin wird im Anschluss in der Leber in wasserlösliche Formen umgesetzt und über den Harn oder Stuhl ausgeschieden. Bei Leberschäden reichert sich das gelbe Bilirubin an, weshalb Betroffene eine gelbliche Haut und gelbliche Augen haben.

Zum Hämoglobinaufbau benötigt der Körper die Kofaktoren Vitamin B12, Folsäure und Eisen. Stehen diese nicht ausreichend zur Verfügung, kann auch nicht genügend Hämoglobin gebildet werden und es entwickelt sich eine sogenannte Blutarmut (Anämie). Hierbei ist die Sauerstoffsättigung zu gering und die Betroffenen fühlen sich müde, schlapp und nur gering leistungsfähig. Da die oben genannten Kofaktoren besonders über tierische Produkte aufgenommen werden (Vitamin B12 sogar ausschließlich), leiden häufig vor allem vegan lebende Menschen an einer Anämie und müssen sich die entsprechenden Kofaktoren über Nahrungsergänzungsmittel zuführen.

Menschen mit einem chronischen Nierenversagen können unter Umständen kein oder zu wenig eigenes Erythropoetin bilden und leiden daher an einer renalen Anämie. Medikamentös kann diese mit künstlichen Erythropoetinpräparaten, sogenannten EPO-Präparaten, gut behandelt werden.

EPO steht aber auch wegen diverser Dopingskandale in der Kritik, da Profisportler durch EPO ihre Erythrozytenzahl und so die Sauerstoffaufnahme im Blut künstlich verbessert haben. Damit wurden sie leistungsstärker als ihre Kontrahenten und konnten so manchen Wettbewerb gewinnen. Da künstliches EPO aber im Blut nachweisbar ist, flog der Schwindel auf.

Neben der Blutarmut (Anämie) ist auch ein „Zuviel“ an Erythrozyten (Polyglobulie) nicht gut. Eine Polyglobulie kann sich schon unter physiologischen Umständen einstellen, wenn man sich z. B. in großen Höhen, etwa im Gebirge, aufhält. In großen Höhen ist der Sauerstoffgehalt der Luft geringer als in Bodennähe. Das geringere Sauerstoffangebot versucht der Körper auszugleichen, indem er vermehrt Erythrozyten bildet. In diesem Fall spricht man dann von einer Höhenpolyglobulie. Sportler machen sich dieses Phänomen zunutze und trainieren bewusst vor Wettkämpfen in Höhenlagen, um ihre Sauerstoffaufnahme zu verbessern.

Pathophysiologische (krankhafte) Polyglobulien hingegen treten z. B. durch krankhafte Entartung von Stammzellen oder einer verminderten Lungenfunktion auf. Hierbei steigt der Anteil an Erythrozyten am Gesamtblutvolumen und das Blut wird dick- und zähflüssiger. Man sagt, die Viskosität des Blutes nimmt zu. Dadurch verschlechtern sich die Fließeigenschaften des Blutes und das Herz muss mehr Kraft aufbringen, um das Blut zu bewegen. Zugleich steigt das Risiko für Thrombosen und somit auch die Gefahr von Herzinfarkten , Schlaganfällen und Beinvenenthrombosen.

Eine Polyglobulie stellt im Übrigen eine der wenigen Indikationen für einen Aderlass dar. Dies ist ein aus der Antike stammendes Verfahren, bei dem einem Patienten etwa 500 mL Blut entnommen werden. Das Blut wird anschließend verworfen. Das Ziel ist dabei die Viskosität zu senken.