中毒性溶血性贫血是指化学毒物导致红细胞破坏增加，超过骨髓补偿能力而产生的贫血。氧化性毒物可使血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，产生赫恩小体导致溶血（参见中毒性高铁血红蛋白血症）。非氧化性溶血性毒物中，甲基多巴、大剂量青霉素几奎尼丁可通Ⅱ型变态反应破坏红细胞，砷化氢可影响红细胞膜引起溶血，铜和硫酸铜中毒引起溶血的机理不明。治疗原则与非中毒性溶血性贫血相似。