L' eritropoiesi è l'insieme del processo di produzione dei globuli rossi nel midollo osseo rosso da cellule emopoietiche progenitrici pluripotenti , in risposta all'eritropoietina (EPO). L'eritropoiesi, che fa parte del più ampio fenomeno dell'emopoiesi , dura circa cinque giorni, ma se stimolata con l'eritropoietina può durare fino a due giorni.
L'eritropoiesi inizia con una cellula staminale pluripotente del midollo osseo (CFU: Colony Forming Unit) e si traduce in milioni di cellule staminali mature (produzione di 2.500.000 globuli rossi al secondo).
L'eritropoiesi, che avviene nel midollo osseo emopoietico, vede la sua produzione regolata da diversi mediatori, il più noto e più importante dei quali è l'eritropoietina, ormone prodotto dalle cellule interstiziali (interstizio iuxtatubulare) e dalle cellule endoteliali dei capillari peritubulari della corteccia renale in caso di insufficiente apporto di O2. Altri messaggeri possono influenzare la produzione: ormoni tiroidei, ormoni della crescita, ormoni surrenali e sessuali (principalmente testosterone) e mediatori dell'infiammazione.
Richiede anche un apporto sufficiente di ferro e diverse vitamine: B12 (cobalamina) e B9 (folato). La carenza di uno qualsiasi di questi oligoelementi provoca anemia. B12 e B9 sono coinvolte nella sintesi degli acidi nucleici: una carenza di una di queste vitamine blocca il ciclo della S-adenosilmetionina che permette la rigenerazione del folato necessario alla sintesi delle purine (nel qual caso si accumula sotto forma inutilizzabile, N5 -metiltetraidrofolato), rendendo impossibile la duplicazione cellulare delle cellule staminali precursori (cellule bloccate in fase S).