骨髓產(chǎn)生血細(xì)胞取決于有足夠數(shù)量功能正常的干細(xì)胞，干細(xì)胞必須能反復(fù)自我增殖更新以保持其恒定數(shù)量，同時(shí)又能向粒、紅、巨核細(xì)胞各系統(tǒng)分化，從而不斷形成大量成熟血細(xì)胞。

干細(xì)胞缺乏或功能缺陷是再生障礙性貧血的原因。如嚴(yán)重再障患者的骨髓造血干細(xì)胞培養(yǎng)顯示，定向祖細(xì)胞減少，提示多能干細(xì)胞減少或功能障礙。許多再生障礙性貧血患者骨髓移植成功。提示骨髓的缺陷能夠通過植入正常骨髓干細(xì)胞而矯正，因此，干細(xì)胞缺乏或缺陷是這種貧血最常見的原因。

多能干細(xì)胞在特定的微環(huán)境條件下增殖更新。再生障礙性貧血也可能由于骨髓造血微環(huán)境缺陷造成。實(shí)驗(yàn)表明骨髓基質(zhì)或微環(huán)境在血細(xì)胞增殖和成熟中的重要性。如除非從正常骨髓獲得貼壁細(xì)胞層，否則在長(zhǎng)期培養(yǎng)中干細(xì)胞將不生長(zhǎng)。骨髓移植成功亦不排除微環(huán)境異常，因微環(huán)境的干細(xì)胞是可移植的，骨髓微環(huán)境缺陷導(dǎo)致干細(xì)胞功能不足引起全血細(xì)胞減少，此型居少數(shù)。

骨髓基質(zhì)細(xì)胞能夠產(chǎn)生造血生長(zhǎng)因子，如GM-CSF等，它把這些造血生長(zhǎng)因子供給祖細(xì)胞，但再障時(shí)調(diào)節(jié)造血的因子，如血和尿中的集落刺激因子、促紅細(xì)胞生成素增加，故再障的發(fā)生可能并非由于這些因子的減少。

再障也可能是細(xì)胞或體液免疫對(duì)造血細(xì)胞抑制的結(jié)果。近年來注意力集中于造血細(xì)胞的免疫抑制。如用抗淋巴細(xì)胞血清治療再障獲得成功，在同卵雙胎移植中常常需要免疫抑制治療，只有50%同卵雙胎再障患者骨髓移植獲得成功，其余50%只有免疫抑制進(jìn)行預(yù)處理才能成功。已證明抑制性T淋巴細(xì)胞可抑制干細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化。再障也可能是由抗干細(xì)胞抗體或抗造血前體細(xì)胞抗體所致。