骨髓產生血細胞取決於有足夠數量功能正常的幹細胞, 幹細胞必須能反復自我增殖更新以保持其恒定數量, 同時又能向粒、紅、巨核細胞各系統分化, 從而不斷形成大量成熟血細胞。
幹細胞缺乏或功能缺陷是再障的原因。 如嚴重再障患者的骨髓造血幹細胞培養顯示, 定向祖細胞減少, 提示多能幹細胞減少或功能障礙。 許多再生障礙性貧血患者骨髓移植成功。 提示骨髓的缺陷, 能夠通過植入正常骨髓幹細胞而矯正, 因此, 幹細胞缺乏或缺陷是這種貧血最常見的原因。
多能幹細胞在特定的微環境條件下增殖更新。
再障也可能是細胞或體液免疫對造血細胞抑制的結果。 近年來注意力集中於造血細胞的免疫抑制。 如用抗淋巴細胞血清治療再障獲得成功, 在同卵雙胎移植中常常需要免疫抑制治療, 只有50%同卵雙胎再障患者骨髓移植獲得成功, 其餘50%只有免疫抑制進行預處理才能成功。