免疫系统异常时可将机体自身的细胞错认成外来物质而加以破坏(自身免疫反应)。当这种自身免疫反应针对红细胞时，会发生自身免疫性溶血性贫血。自身免疫性溶血性贫血的原因很多，但多数病人都找不到原因(特发性)。
如果从病人血中查到能够结合自身红细胞的抗体(自身抗体)，就能诊断本病。
自身免疫性溶血性贫血分为两大类：温抗体和冷抗体型，前者最常见。
温抗体型溶血性贫血
温抗体型溶血性贫血是指机体产生的抗体在体温下(37℃)就能和自身红细胞反应。
自身抗体包裹在红细胞上，这些红细胞被认做异物而被脾脏甚至肝脏和骨髓中的吞噬细胞破坏掉。女性较男性易患本病。此型贫血患者中约1/3患有基础疾病，如淋巴瘤、白血病或结缔组织病(特别是系统性红斑狼疮)，或者用过某些药物，主要是甲基多巴。
病人的症状常比贫血程度严重，可能因为贫血发生快。脾脏肿大时，左上腹可能出现触痛或不适。
治疗取决于能否发现原因，首先要针对原因进行治疗，如找不到原因，常用大剂量肾上腺皮质激素如强地松治疗，先静脉给药，然后口服。约1/3患者对激素治疗反应较好，激素可逐渐减量并停用。另外2/3患者可能需要切除脾脏以减少被抗体包裹的红细胞的破坏，脾脏切除能控制一半病人的贫血，如仍无效，可试用免疫抑制药物如环孢霉素、环磷酰胺。
自身免疫性溶血性贫血患者输血可能会出现问题，血库很难找到不与病人血中抗体反应的血液，输血还能刺激更多的自身抗体产生。
冷抗体型溶血性贫血
冷抗体型溶血性贫血是指机体产生的自身抗体只有在室温或低温时才与红细胞反应。
这种贫血可以是急性也可以是慢性的，急性常发生于患急性感染的病人，特别是某些肺炎或传染性单核细胞增多症，急性持续时间一般不长，比较轻，不用治疗可能也会好转。慢性常见于妇女，特别是40岁以上伴有风湿病或关节炎者。
慢性型常常伴随病人一生，但贫血很轻且几乎没有症状。暴露于寒冷中时，红细胞破坏增加，关节疼痛可能加重，可出现疲乏、手臂变蓝。正如人们预料的那样，住在寒冷地区的本病患者症状比住在温暖地区者多。
检测到红细胞表面抗体在温度低于体温时更加活跃的话，就可诊断冷抗体型溶血性贫血，治疗无特殊方法，只能对症治疗。和感染有关的急性型会自动恢复，避免暴露寒冷能够控制慢性型。