紅細(xì)胞在血管內(nèi)循環(huán)時(shí)可因受到過多的機(jī)械性損傷而損壞。這種直接的過強(qiáng)的損壞使紅細(xì)胞喪失部分細(xì)胞膜，可以立刻引起溶血。這類溶血稱為“機(jī)械性溶血性貧血”。
正常情況下，紅細(xì)胞具有高度的彈性和變形性能。紅細(xì)胞在血流中雖然經(jīng)常受到血管外的壓力、撞擊和血管內(nèi)心臟收縮時(shí)大血管內(nèi)血流相當(dāng)大的沖擊，但由于血管內(nèi)面光滑，血流通暢，所以不會引起重大的機(jī)械性損傷而發(fā)生溶血。如果血管內(nèi)外各種正常狀態(tài)被破壞，致使紅細(xì)胞發(fā)生機(jī)械性損傷，并且超過正常的耐受力，那么將不可避免地出現(xiàn)溶血。在多數(shù)情況下，紅細(xì)胞膜缺損處能重新封閉而發(fā)生明顯的變形，卻仍是活的。這種變形紅細(xì)胞在血片上為破碎、三角形、盔形紅細(xì)胞或小型球形細(xì)胞。這種不正常的紅細(xì)胞生存一段時(shí)間后，不久即在血循環(huán)或單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng)內(nèi)提前破壞而發(fā)生溶血性貧血。因此，本病既有血管內(nèi)又有血管外溶血的表現(xiàn)，出現(xiàn)不同程度的血紅蛋白血癥，血紅蛋白尿，變性血紅蛋白血癥，含鐵黃素尿及血膽紅素過多，血漿結(jié)合珠蛋白減少或完全缺乏，乳酸脫氫酶增多。
機(jī)械性溶血性貧血可分為心源性創(chuàng)傷性溶血性貧血、微血管病性溶血性貧血和行軍性血紅蛋白尿三種主要類型。
此外，破碎的紅細(xì)胞亦可因其他物理因素例如高溫或燒傷引起。