平均红细胞体积增大表示红细胞的大小增加，通常被称为大细胞性贫血。大细胞性贫血常见于巨幼细胞性贫血，其中巨幼细胞性贫血的原因是体内缺乏叶酸和维生素B₁₂，导致DNA合成受到影响，细胞难以进行分裂，从而形成大型红细胞，使外周血红细胞体积增大。

大细胞性贫血还可见于骨髓增生异常综合征(MDS)，该病患者因造血功能异常而无法有效形成造血细胞，骨髓主要以病态造血为主，形成各种形状不规则的红细胞，导致外周血的平均红细胞体积增大。

此外，溶血性贫血也可出现大细胞性贫血，溶血性贫血是指由于各种原因导致红细胞在体内异常破坏，使红细胞寿命缩短。

此时，骨髓进行代偿造血，释放大量的网织红细胞，而网织红细胞的体积比成熟红细胞大，当网织红细胞比例增加时，外周血的平均红细胞体积增大，因此平均红细胞体积(MCV)水平的增大通常提示大细胞性贫血。