成熟红细胞，又称红血球，是血液中的关键细胞。它们呈双凹圆盘状，中央薄，周边厚，直径约7-8微米。成熟红细胞无细胞核与细胞器，内部填充血红蛋白，使血液呈现红色。正常成年男性血液中每立方毫米约有400至500万个红细胞，女性约为350至450万个。婴儿和高原居民的红细胞数量较高。

红细胞的主要功能是运输氧气和二氧化碳。其特殊形态增加了表面积，缩短了细胞表面到中心的距离，有利于气体交换。血红蛋白由珠蛋白和血红素组成，其中血红素含二价铁原子，能与氧气进行可逆结合。而血红蛋白末端的氨基则与二氧化碳进行可逆结合。血红蛋白是红细胞中负责气体运输的关键蛋白。正常成年男性血液中每100毫升约含血红蛋白12至15克，女性为11至13克。

红细胞在红骨髓中生成，成熟后进入血液循环，平均寿命约120天。衰老的红细胞会被肝、脾等部位清除。正常人生成与破坏维持动态平衡，确保红细胞数量相对稳定。这一平衡的破坏会导致红细胞数量异常，大小与形态也发生变化。血液中红细胞数量或血红蛋白含量低于正常值时，称为贫血。贫血时，人可能出现面色苍白、无力、心慌、气短、头晕等症状，因血液运输氧气能力下降所致。

贫血原因多样，如在造血过程中原料不足，如缺铁、血红蛋白合成减少，可引发缺铁贫血。缺乏促进红细胞成熟的物质，如维生素B12和叶酸，可能导致细胞发育停滞，产生巨细细胞贫血或恶性贫血。骨髓受放射性物质、药物等影响，可能导致再生障碍性贫血。肾脏产生的促红细胞生成素调节红细胞生成，肾脏严重病变影响该物质生成时，也可导致贫血。

红细胞还可能因溶血性链球菌感染、疟疾、蛇毒等破坏作用而引发溶血性贫血。遗传因素也可能影响红细胞生成，导致某种功能蛋白分子结构变化而致病。例如，镰状细胞贫血是由组成血红蛋白分子的574个氨基酸残基中仅两条β链上N端第六位的谷氨酸残基换为缬氨酸所致。