肝脏疾病可通过多种机制引起贫血，包括红细胞破坏过多（血管内溶血如肝病致微血管病性溶血、血管外溶血如肝病致单核-巨噬细胞系统功能异常）、造血原料缺乏或利用障碍（叶酸缺乏、维生素B缺乏）、失血（消化道出血、其他部位失血）、免疫因素（自身免疫性溶血、药物相关免疫反应）、红细胞生成素减少、骨髓抑制等。
血管外溶血：肝脏疾病导致单核-巨噬细胞系统功能异常也可引起血管外溶血。肝脏是单核-巨噬细胞系统发挥清除衰老红细胞等功能的重要场所，当肝脏发生病变时，单核-巨噬细胞对衰老红细胞的吞噬、处理能力可能下降。比如在慢性肝病患者中，脾脏可能会肿大，脾脏内的巨噬细胞功能也会受到影响，使得红细胞破坏增加。
造血原料缺乏或利用障碍
叶酸缺乏：肝脏疾病时，肝脏对叶酸的储存、代谢等功能可能出现异常。一方面，肝病患者常存在食欲减退，导致叶酸摄入不足；另一方面，肝脏病变影响叶酸的代谢过程，使得叶酸利用障碍。叶酸是参与DNA合成的重要辅酶，叶酸缺乏会影响骨髓造血细胞的DNA合成，导致红细胞生成障碍，进而引起贫血。有研究发现部分肝病患者血清叶酸水平低于正常人群。
维生素B缺乏：肝脏是维生素B转运和代谢的重要器官，肝脏疾病可能影响维生素B的转运蛋白合成等过程，导致维生素B吸收、转运或代谢异常。维生素B缺乏会影响神经系统和造血系统，对于造血系统来说，会影响幼红细胞的分裂和成熟，导致巨幼细胞贫血的发生。例如一些慢性肝病患者可能存在维生素B缺乏相关的贫血表现。
失血
消化道出血：肝脏疾病如肝硬化可导致食管胃底静脉曲张，曲张的静脉破裂出血是常见的消化道出血原因。慢性失血会导致铁等造血原料丢失，长期慢性失血还会影响骨髓造血功能。据统计，在肝硬化患者中，约有一定比例存在消化道出血情况，反复的消化道出血会使患者处于缺铁状态，进而引起贫血。
其他部位失血：肝脏疾病相关的凝血功能障碍也可能导致其他部位的失血，如鼻出血、牙龈出血等，虽然单次失血量可能不大，但长期累积也会导致贫血。例如肝硬化患者常伴有凝血因子合成减少，凝血功能异常，容易出现鼻出血等情况，长期鼻出血会造成慢性失血，引发贫血。
免疫因素
自身免疫性溶血：部分肝脏疾病患者可能存在自身免疫功能紊乱，产生自身抗体攻击自身红细胞，导致自身免疫性溶血性贫血。例如在一些自身免疫性肝病患者中，可能会同时出现自身免疫性溶血相关的表现，如抗人球蛋白试验（Coombs试验）阳性等。研究显示，自身免疫性肝病患者中约有一定概率合并自身免疫性溶血性贫血。
药物相关免疫反应：某些治疗肝脏疾病的药物可能引起免疫反应导致贫血。例如个别患者使用某些抗肝炎病毒药物后，可能出现药物相关的免疫性贫血，这与药物作为半抗原与机体蛋白结合形成抗原，刺激机体产生免疫反应有关。
其他因素
红细胞生成素减少：肝脏是合成红细胞生成素（EPO）的重要场所之一，肝脏疾病如严重肝病时，EPO的合成减少。红细胞生成素能够刺激骨髓红系造血前体细胞的增殖和分化，促进红细胞的生成。当EPO减少时，会导致骨髓红系造血功能受抑制，从而引起贫血。有研究表明，严重肝病患者血清EPO水平往往低于正常水平。
骨髓抑制：一些肝脏疾病的病理过程可能会影响骨髓造血微环境，导致骨髓抑制。例如某些肝病的炎症介质、毒素等可能作用于骨髓，抑制造血干细胞的增殖和分化，使得红细胞生成减少。在一些重症肝病患者中，骨髓穿刺检查可能发现造血细胞增生低下等骨髓抑制的表现。
