人體每小時要製造5億新紅血球。紅血球主要在人體的骨髓（bone marrow）內生成（特別是紅骨髓）。它靠紅血球生成素（erythropoietin）與鐵離子產生。紅血球生成素是一種荷爾蒙，一般稱為EPO，紅血球的生成就是由它負責控制。它產生於腎臟的毛細血管上皮中（肝臟也有此功能，只是其分泌量相對少很多），然後再進入血液中，其會作用在骨髓上，促使紅血球前質物的生成及分化，以增加紅血球的數量。在正常情況下，紅血球生成激素的數量並不需要太多就可以刺激骨髓製造紅血球。當不斷監測血液的腎臟含氧量下降而以化學方式發出警告時，就會製造出較多量的紅血球生成激素，使骨髓製造紅血球的數量增加。紅血球生成素便命令骨髓製造一批新的紅血球。通過這樣的機制，攜氧量就會增加。
年輕未成熟的紅血球——網纖紅質體（reticulocyte）中尚有一些粒線體，經由它們的分泌，網纖紅質體中會形成了一種網狀構造；如果利用特殊的染色，可以把這些網狀結構染出來，所以這些細胞就叫做網狀球（reticuocyte）。經過一連串的分化後，這些骨髓細胞就會開始製造血紅素，使紅血球具備了血紅素，但它們的細胞核及粒線體等結構卻也會消失，分化成熟後，紅血球便離開骨髓並進入迴圈系統，以執行其功能。在正常情況下，只有成熟的紅血球（已經完全失去核糖體）才會離開骨髓，進入血液迴圈內。但是如果紅血球不正常地大量製造，在血液中就能找到很多網狀球。
紅血球生成素的分泌量於平常並不會太多，可是一旦輸送至腎臟的氧含量降低時（其情形有： 1.心臟的輸血量不足 2.肺臟發生疾病 3.貧血 4.處於較高海拔時），其分泌量便會大增，使氧氣運輸量在紅血球增多後恢復正常。
當腎臟衰竭時，EPO無法正常合成，在血液透析過程中造成貧血，需要EPO來增加紅血球的產生，在給予EPO的同時必須注意體內鐵離子的含量，如果體內鐵不足，注射EPO而不給予鐵離子是無法使紅血球產生增加。