在正常时，由于血浆渗透压和红细胞的渗透压相等，出入红细胞的水量也相等，所以红细胞的形态不发生改变，机能维持正常。如果把红细胞放在高渗溶液 (浓度高于0.9%NaCl溶液) 中，则细胞内的水分外移，细胞表现皱缩; 如果把红细胞放入低渗溶液(浓度低于0.9%NaCl溶液) 或蒸馏水中时，就会有过多水分进入细胞内，先使细胞由圆盘状变成球形，然后红细胞继续膨胀，最后破裂，放出血红蛋白。这种现象叫做溶血作用。红细胞因与低渗溶液接触而发生破裂溶血的性能，称为渗透脆性。但红细胞对低渗溶液具有一定程度的抵抗力。刚刚开始溶血时的氯化钠溶液的浓度 (0.46%)，称为红细胞的最小抵抗。全部发生溶血的氯化钠的溶液浓度 (0.33%)，为红细胞的最大抵抗。对低渗盐溶液抵抗力小的则表示红细胞的渗透脆性大。例如，衰老的红细胞的渗透脆性比初成熟的红细胞大。除低渗溶液外，其他理化因素也可以引起红细胞的溶血。如机械振荡、突然低温冷冻或突然加热融化、过酸或过碱，以及能降低表面张力的物质 (如皂碱、胆盐和肥皂) 和酒精、乙醚等，也能损害红细胞膜引起溶血。此外，侵入体内的溶血性链球菌和蛇毒，以及抗原抗体反应等也能引起体内溶血。