血細胞包括紅細胞、白細胞和血小板三類細胞，它們均起源於造血幹細胞。在個體發育過程中，造血器官有一個變遷的程式。在胚胎髮育的早期，是在卵黃囊造血，從胚胎第二個月開始，由肝、脾造血；胚胎髮育到第五個月以後，肝、脾的造血活動逐漸減少，骨髓開始造血並逐漸增強；到嬰兒出生時，幾乎完全依靠骨髓造血，但在造血需要增加時，肝、脾可再參與造血以補充骨髓功能的不足。因此，此時的骨髓外造血具有代償作用。兒童到4歲以後，骨髓腔的增長速度已超過了造血組織增長的速度，脂肪細胞逐步填充多餘的骨髓腔。到18歲左右，只有脊椎骨、肋骨、胸骨、顱骨和長骨近端骨骺處才有造血骨髓，但造血組織的總量已很充裕。成年人如果出現骨髓外造血，已無代償的意義，而是造血功能紊亂的表現。
造血過程，也就是各類血細胞的發育、成熟的過程，是一個連續而又區分為階段的過程。首先是造血幹細胞（hemopietic stem cells）階段，處於這一階段的造血細胞為幹細胞，它們既能透過自我複製（self renewal）以保持本身數量的穩定，又能分化形成各系定向祖細胞（committed progenitors）；第二個階段是定向祖細胞階段，處於這個階段的造血細胞，進一步分化方向已經限定，它們可以區分為：紅系祖細胞，即紅系集落形成細胞（CFU-E），粒-單核系祖細胞（CFU-GM），巨核系祖細胞（ CFU-MK）和 TB淋巴系祖細胞（CFU-TB）；第三個階段是形態可辯認的前體細胞（precursors）階段，此時的造血細胞已經發育成為形態上可以辨認的各系幼稚細胞，這些細胞進一步分別成熟為具有特殊細胞功能的各類終末血細胞，然後釋放進入血液迴圈。造血細胞在經歷上述發育成熟過程中，細胞自我複製的能力逐漸降低，而分化、增殖的能力逐漸增強，細胞數量逐步增大
1．紅細胞的數量、形態和功能 紅細胞（erythuocyte）是血液中數量最多的一種血細胞，正常男性每微升血液中平均約500萬個（5.0×1012/L）,女性較少,平均約420萬個(4.2×1012/L).紅細胞含有血紅蛋白,因而使血液呈紅色.紅細胞在血液的氣體運輸中有極重要的作用.在血液中由紅細胞運輸的氧約為溶解於血漿的70倍;在紅細胞參與下,血漿運輸二氧化碳的能力約為直接溶解於血漿的18倍(詳見第五章第三節).正常紅細胞呈雙凹圓碟形,平均直徑約8μm,周邊稍厚.這種細胞開頭的表面積與體積之比,較球形時為大,因而氣體可透過的面積也較大;由細胞中心到大部分表面的距離較短,因此氣體進出紅細胞的擴散距離也較短.這種形狀也有利於紅細胞的可塑性變形.紅細胞在全身血管中迴圈執行,常要擠過口徑比它小的毛細血管和血竇間隙,這時紅細胞將發生捲曲變形,在通過後又恢復原狀,這種變形稱為塑性變形.表面積與體積的比值愈大,變形能力愈大,故雙凹圓碟形紅細胞的變形能力遠大於異常情況下可能出現的球形紅細胞.紅細胞保持雙凹圓碟形需要消耗能量。
紅細胞膜是以脂質雙分子層為骨架的半透膜。氧和二氧化碳等脂溶性氣體可以自由透過，尿素也可以自由透入。在電解質中，負離子（如CI-、HCO3-）一般較易透過紅細胞膜，而正離子卻很難透過。紅細胞內Na+ 濃度遠低於細胞外，而細胞內K+濃度遠高於細胞外，這種細胞內外的Na+、K+濃度差主要是依靠細胞膜上Na+泵的活動來維持的。低溫貯存較久的血液，血漿內K+濃度升高，就是由於低溫下代謝幾乎停止，Na+泵不能活動的緣故。
紅細胞結合和攜帶氧的過程並不消耗能量，血紅蛋白中的Fe2+也不被氧化，若Fe2+被氧化成Fe3+成為高鐵血紅蛋白，即失去攜氧能力。紅細胞消耗葡萄糖，主要是透過糖酵解和磷酸戊糖旁路，所產生的能量（以結合於ATP的形式）主要是用於供應細胞膜上Na+泵的活動，用於保持低鐵血紅蛋白不致被氧化，也用於保持紅細胞膜的完整性和細胞的雙凹圓碟形。
白細胞生理
白細胞（leukocyte）是一類有核的血細胞。正常成年人白細胞總數是4000-10000/μ1，每日不同的時間和機體不同的功能狀態下，白細胞在血液中的數目是有較大範圍變化的。當每微升超過10000個白細胞時，稱為白細胞增多，而每微升少於4000個白細胞時，稱為白細胞減少。機體有炎症時常出現白細胞增多。
白細胞不是一個均一的細胞群，根據其形態、功能和來源部位可以分為三大類：粒細胞、單核細胞和淋巴細胞白細胞與紅細胞和血小板一樣都起源於骨髓中的造血幹細胞，在細胞發育過程中又都是經歷定向祖細胞、前體細胞，而後成為具有各種細胞功能的成熟白細胞。
三、血小板生理
血小板（platelets, thrombocyte）是從骨髓成熟的巨核細胞胞漿解脫落下來的小塊胞質。巨核細胞雖然在骨髓的造血細胞中為數最少，僅佔骨髓有核細胞總數的0.05%，但其產生的血小板卻對機體的止血功能極為重要。每個巨核細胞均可產生1000-6000個血小板。
正常成年人的血小板數量是150000-350000個/μ/（150-350×109/L）。血小板有維護血管壁完整性的功能。當血小板數減少到50000個/μl（50×109/L）以下時，微小創傷或僅血壓增高也使面板和粘膜下出現血瘀點，甚至出現大塊紫癜。可能由於血小板能隨時沉著於血管壁以填充內皮細胞脫落留下的空隙；而且，用同位素標記血小板示蹤和電子顯微鏡觀察，發現血小板可以融合入血管內皮細胞，因而可能對保持內皮細胞完整或對內皮細胞修復有重要作用。當血小板太少時，這些功能就難以完成而產生出血傾向。
血細胞包括紅細胞、白細胞和血小板三類細胞，它們均起源於造血幹細胞。在個體發育過程中，造血器官有一個變遷的程式。在胚胎髮育的早期，是在卵黃囊造血，從胚胎第二個月開始，由肝、脾造血；胚胎髮育到第五個月以後，肝、脾的造血活動逐漸減少，骨髓開始造血並逐漸增強；到嬰兒出生時，幾乎完全依靠骨髓造血，但在造血需要增加時，肝、脾可再參與造血以補充骨髓功能的不足。因此，此時的骨髓外造血具有代償作用。兒童到4歲以後，骨髓腔的增長速度已超過了造血組織增長的速度，脂肪細胞逐步填充多餘的骨髓腔。到18歲左右，只有脊椎骨、肋骨、胸骨、顱骨和長骨近端骨骺處才有造血骨髓，但造血組織的總量已很充裕。成年人如果出現骨髓外造血，已無代償的意義，而是造血功能紊亂的表現。
造血過程，也就是各類血細胞的發育、成熟的過程，是一個連續而又區分為階段的過程。首先是造血幹細胞（hemopietic stem cells）階段，處於這一階段的造血細胞為幹細胞，它們既能透過自我複製（self renewal）以保持本身數量的穩定，又能分化形成各系定向祖細胞（committed progenitors）；第二個階段是定向祖細胞階段，處於這個階段的造血細胞，進一步分化方向已經限定，它們可以區分為：紅系祖細胞，即紅系集落形成細胞（CFU-E），粒-單核系祖細胞（CFU-GM），巨核系祖細胞（ CFU-MK）和 TB淋巴系祖細胞（CFU-TB）；第三個階段是形態可辯認的前體細胞（precursors）階段，此時的造血細胞已經發育成為形態上可以辨認的各系幼稚細胞，這些細胞進一步分別成熟為具有特殊細胞功能的各類終末血細胞，然後釋放進入血液迴圈。造血細胞在經歷上述發育成熟過程中，細胞自我複製的能力逐漸降低，而分化、增殖的能力逐漸增強，細胞數量逐步增大
1．紅細胞的數量、形態和功能 紅細胞（erythuocyte）是血液中數量最多的一種血細胞，正常男性每微升血液中平均約500萬個（5.0×1012/L）,女性較少,平均約420萬個(4.2×1012/L).紅細胞含有血紅蛋白,因而使血液呈紅色.紅細胞在血液的氣體運輸中有極重要的作用.在血液中由紅細胞運輸的氧約為溶解於血漿的70倍;在紅細胞參與下,血漿運輸二氧化碳的能力約為直接溶解於血漿的18倍(詳見第五章第三節).正常紅細胞呈雙凹圓碟形,平均直徑約8μm,周邊稍厚.這種細胞開頭的表面積與體積之比,較球形時為大,因而氣體可透過的面積也較大;由細胞中心到大部分表面的距離較短,因此氣體進出紅細胞的擴散距離也較短.這種形狀也有利於紅細胞的可塑性變形.紅細胞在全身血管中迴圈執行,常要擠過口徑比它小的毛細血管和血竇間隙,這時紅細胞將發生捲曲變形,在通過後又恢復原狀,這種變形稱為塑性變形.表面積與體積的比值愈大,變形能力愈大,故雙凹圓碟形紅細胞的變形能力遠大於異常情況下可能出現的球形紅細胞.紅細胞保持雙凹圓碟形需要消耗能量。
紅細胞膜是以脂質雙分子層為骨架的半透膜。氧和二氧化碳等脂溶性氣體可以自由透過，尿素也可以自由透入。在電解質中，負離子（如CI-、HCO3-）一般較易透過紅細胞膜，而正離子卻很難透過。紅細胞內Na+ 濃度遠低於細胞外，而細胞內K+濃度遠高於細胞外，這種細胞內外的Na+、K+濃度差主要是依靠細胞膜上Na+泵的活動來維持的。低溫貯存較久的血液，血漿內K+濃度升高，就是由於低溫下代謝幾乎停止，Na+泵不能活動的緣故。
紅細胞結合和攜帶氧的過程並不消耗能量，血紅蛋白中的Fe2+也不被氧化，若Fe2+被氧化成Fe3+成為高鐵血紅蛋白，即失去攜氧能力。紅細胞消耗葡萄糖，主要是透過糖酵解和磷酸戊糖旁路，所產生的能量（以結合於ATP的形式）主要是用於供應細胞膜上Na+泵的活動，用於保持低鐵血紅蛋白不致被氧化，也用於保持紅細胞膜的完整性和細胞的雙凹圓碟形。
白細胞生理
白細胞（leukocyte）是一類有核的血細胞。正常成年人白細胞總數是4000-10000/μ1，每日不同的時間和機體不同的功能狀態下，白細胞在血液中的數目是有較大範圍變化的。當每微升超過10000個白細胞時，稱為白細胞增多，而每微升少於4000個白細胞時，稱為白細胞減少。機體有炎症時常出現白細胞增多。
白細胞不是一個均一的細胞群，根據其形態、功能和來源部位可以分為三大類：粒細胞、單核細胞和淋巴細胞白細胞與紅細胞和血小板一樣都起源於骨髓中的造血幹細胞，在細胞發育過程中又都是經歷定向祖細胞、前體細胞，而後成為具有各種細胞功能的成熟白細胞。
三、血小板生理
血小板（platelets, thrombocyte）是從骨髓成熟的巨核細胞胞漿解脫落下來的小塊胞質。巨核細胞雖然在骨髓的造血細胞中為數最少，僅佔骨髓有核細胞總數的0.05%，但其產生的血小板卻對機體的止血功能極為重要。每個巨核細胞均可產生1000-6000個血小板。
正常成年人的血小板數量是150000-350000個/μ/（150-350×109/L）。血小板有維護血管壁完整性的功能。當血小板數減少到50000個/μl（50×109/L）以下時，微小創傷或僅血壓增高也使面板和粘膜下出現血瘀點，甚至出現大塊紫癜。可能由於血小板能隨時沉著於血管壁以填充內皮細胞脫落留下的空隙；而且，用同位素標記血小板示蹤和電子顯微鏡觀察，發現血小板可以融合入血管內皮細胞，因而可能對保持內皮細胞完整或對內皮細胞修復有重要作用。當血小板太少時，這些功能就難以完成而產生出血傾向。