當人體處在炎癥、結核、組織損傷、惡性腫瘤等各種原因引起的高球蛋白血癥的病理狀態時，血漿成分會發生變化，如血漿纖維蛋白原含量和球蛋白含量增加等。這些蛋白質都帶有正電荷，能中和紅細胞表面的負電荷，使紅細胞之間相互排斥力減少甚至消失。此外，紅細胞自身的改變，如數量、大小、形態、血紅蛋白含量等，均會導致紅細胞聚集。聚集后的紅細胞團塊與血漿的接觸面積減少，受到血漿的逆阻力減弱而更易于下沉，這就是血沉增快的基本原理。正常人血沉每小時小于0～15或20毫米。
但是，在不同疾病的不同時期，如急慢性炎癥、結核、風濕免疫性疾病、惡性腫瘤的早期，減少或中和紅細胞表面負電荷的因素尚未發展到相當的程度，或疾病好轉緩解期這些因素已基本消除，紅細胞就不會呈現聚集現象，血沉就可能表現為正常。此時如果不及時進行有效治療，病情極有可能加重或出現反復。因此，血沉正常并不能排除有炎癥、結核、風濕病、惡性腫瘤等疾病存在的可能，要想確診，還需配合其他檢查項目。