人類各種血紅蛋白的合成是由其相應的珠蛋白基因專一性控制。正常人血紅蛋白(Hb)中的珠蛋白有4種肽鏈，即α、β、γ和δ。根據珠蛋白肽鏈組合的不同而形成3種血紅蛋白，即HbA(α2β2)、HbA2(α2δ2)和HbF(α2γ2)。HbA是成人紅細胞中的主要血紅蛋白，約占Hb中的95%，HbA2約占成人Hb中的2%。HbF是胎兒期及早期新生兒期的主要血紅蛋白，剛出生時約占新生兒Hb中的70%，2個月后降至50%，1歲時不超過5%，2歲時即降至正常成人水平(0～2%)。珠蛋白生成障礙性貧血時，由于遺傳缺陷，珠蛋白基因發生突變，致珠蛋白肽鏈合成障礙，根據合成受抑制的珠蛋白肽鏈的不同，可分為若干類型。最常見的是β鏈合成障礙，稱β-珠蛋白生成障礙性貧血。其次為α鏈合成減少的α珠蛋白生成障礙性貧血。還有較少見的δ鏈合成減少或δ與β鏈皆減少的δ或δβ以及γβ珠蛋白生成障礙性貧血。
珠蛋白生成障礙性貧血的分類有兩種方法：①根據珠蛋白肽鏈基因缺陷情況分為α、β、γ和δ等。臨床上以α、β兩類最為常見。②根據臨床病情的輕重程度分為靜止型、輕型、中間型及重型。目前多采用兩種分類法聯合分類。
1.α珠蛋白生成障礙性貧血 編碼α珠蛋白的基因位于第16號染色體短臂末端(16p13.3)，每條染色體上有2個α基因α1和α2，故二倍體細胞中共有4個α基因。根據α基因缺失的數量和功能障礙的情況不同又可分為5種類型：
(1)靜止型珠蛋白生成障礙性貧血：又稱α2-珠蛋白生成障礙性貧血或α-珠蛋白生成障礙性貧血。由一條染色體上缺乏一個α基因(－，α/α，α)；其臨床特點為患者無癥狀，紅細胞形態正常，出生時血中Hb Bart′s(γ4)1%～2%，3個月后即消失。此型診斷困難。
(2)α1-珠蛋白生成障礙性貧血或α0-珠蛋白生成障礙性貧血：本病也稱標準型α-珠蛋白生成障礙性貧血。由一條染色體上的兩個α基因缺失(－，－/α，α)或2個α珠蛋白生成障礙性貧血基因(－，α/－，α)導致α鏈合成障礙。其臨床特點為患者無癥狀，紅細胞形態有輕度改變；HbF正常，出生時，HbBart占5%～6%，3個月后即消失；此型多見于HbBart胎兒水腫綜合征患者的雙親和HbH病的雙親中一人。本病不需治療。
(3)血紅蛋白H病：是α-珠蛋白生成障礙性貧血的中間型，由一條16號染色體上的一對α基因和另一條16號染色體上的一個α基因缺陷。基因型為(－，α/－，－)。臨床特點為出現中等度或嚴重小細胞低色素性貧血，包涵體試驗陽性。新生兒期血中HbBart 20%～30%。嬰兒期以后才出現癥狀者，出現不同程度貧血、黃疸、肝脾腫大，發作性加重(尤以感染和藥物為誘因)；成熟紅細胞形態改變明顯；年長兒童則可出現Hb H(β4)4%～20%，而HbA2及HbF含量正常。
(4)HbBart胎兒水腫綜合征：是重型α-珠蛋白生成障礙性貧血，為α1的純合子狀態，所有2條16號染色體上的α基因均缺陷，其基因型為(－，－/－，－)。由于控制α鏈合成的4個基因均缺失，故無α鏈合成，因此不能合成含α鏈的HbA、HbA2和HbF，在胎兒后期γ、β鏈各自形成大量的γ4(HbBart)和β4(HbH)，同時胚胎早期ζ鏈合成代償性增加并持續至整個胎兒期，并與α組成HbPortland。HbBart具高度氧親和力且極不穩定，導致宮內胎兒嚴重的慢性溶血和組織嚴重缺氧、心力衰竭、水腫，造成流產、死胎，絕大多數于妊娠期30～40周時胎兒死于宮內或娩出后短期內死亡。一旦胎兒有幸出生時全身重度水腫、腹水，重度貧血，輕度黃疸，肝大；HbBart含量70%～100%，可同時少量HbH(β4)。本癥雙親為α1珠蛋白生成障礙性貧血雜合子，同胞中的發病率約為1/4。
(5)非缺失型α-珠蛋白生成障礙性貧血：α基因結構并未缺失，但其功能障礙，表達水平降低。臨床出現與α-珠蛋白生成障礙性貧血類似的表現。其基因型為(a，aThal/a，aA)或非缺失型雙重雜合子(a，aThal/a，aThal)。
2.β珠蛋白生成障礙性貧血 β珠蛋白基因位于第11號染色體短臂1區2帶(11p1.2)。本病除少數幾種為幾個核苷酸缺失外，絕大部分由點突變所致。目前已發現β基因突變有數十種。β鏈合成部分受抑制者稱為β珠蛋白生成障礙性貧血，β鏈合成完全受阻者稱為β0珠蛋白生成障礙性貧血，肽鏈合成抑制涉及δ鏈者稱為δβ珠蛋白生成障礙性貧血δβ或δβ0。染色體上的2個等位基因突變點相同者稱為純合子；同源染色體上只有1個突變點者稱為雜合子；等位基因的突變點不同者稱為雙重雜合子。我國β-珠蛋白生成障礙性貧血的發生。