鉄欠乏性貧血、サラセミア、その他の微小球性低色素性貧血など、特定の疾患と関連することが多い。
鉄欠乏性貧血は通常、慢性的な血液喪失が原因で成人に発症し、若年および中年女性では過多月経に、若年および中年男性では消化性潰瘍や痔核の形成に、高齢者では消化管腫瘍の形成に関連して発症し、血清鉄およびフェリチンが減少し、平均赤血球量が低下する。
サラセミアは遺伝性の変異を伴い、α型とβ型に分けられ、ヘモグロビンの量と構造の異常と平均赤血球量の低下をもたらす。
平均赤血球量が少ない場合は、小球性低色素性貧血の複数の原因が考えられる。 診断は、臨床症状や血清鉄、フェリチンなどの他の血液生化学的指標も併せて行い、診断が明確になってから治療を行う。