红细胞和血红蛋白偏高，在临床上诊断为红细胞增多症。红细胞增多症的原因有很多，主要分为缺氧相关的红细胞增多，包括心肺疾病，例如慢性阻塞性肺病、阻塞性睡眠性呼吸暂停、先天性心脏病等，这些疾病由于体内长期缺氧导致红细胞继发增多。另外生活在高原地区，由于空气中氧气稀薄，也可引起继发红细胞增多。
某些肾脏疾病例如肾动脉狭窄、肾囊肿等也可引起红细胞继发增多。红细胞增多另一个原因是肿瘤相关的红细胞增多，某些肿瘤可以引起红细胞增多，包括肝癌、肾癌、嗜咯细胞瘤等。此外，红细胞增多还包括原发性红细胞增多，这是一种骨髓增殖性疾病，称为真性红细胞增多症，是由于某种基因突变，导致骨髓中红细胞增生明显旺盛，导致外周血红细胞明显增多。