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헤모글로빈이 주변의 매질로 유리된다. 적혈구가 항체(리신)와 접촉하더라도 보체라고 하는 혈액요소가 결여되면 용혈을 일으키지 않는다.

용혈은 오래된 적혈구가 파괴되는 정상적인 작용과는 다른 비정상적인 작용으로서 적혈구의 유전적인 결함(유전성구상적혈구증·탈라세미아)이나 화학물질, 뱀 등의 독액, 미생물이 생성하는 독성물질, 서로 다른 혈액형의 수혈, 태아적아구증 상태를 유발하는 태아와 산모의 Rh혈액형 차이 등에서 발생한다.

용혈은 여러 가지 물리적 요소(열, 냉각, 수분의 유입, 음향 등)에 의해 실험실에서도 일어날 수 있기 때문에 항원-항체 반응 같은 실험실 내 검사에도 이용된다. 생체 내에서는 완충계의 작용으로 인해 물리적 요소에 의한 용혈이 일어나는 경우가 거의 없지만 발작성한랭혈색소뇨증(paroxysmal cold hemoglobinuria) 환자는 추운 곳에 노출되면 스스로 적혈구를 파괴하는 용혈성 물질을 생산한다.