组织学和胚胎学我们知道成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器,那么其中的血红蛋白是怎么产生的?原来在红细胞发育早期,即早幼红细胞阶段,红细胞体积变小,细胞质呈强嗜碱性,游离核糖体丰富,开始合成血红蛋白核内染色体浓缩成块,核仁消失．以后的发育中,血红蛋白合成量增加,细胞中缺乏细胞器.最后,核被排出,成了终末分化无核红细胞.那么为什么红细胞会“丢失”了核与其他的细胞器呢?这恰恰是红细胞分化（特化）的结果.按照结构和功能相适应的原则,红细胞的这些特点与其交换CO2 和O2密切相关.细胞体积小,呈圆形,有利于在血管内快速运行,体积小则相对表面积大,有利于提高气体交换效率.细胞内主要是血红蛋白,有助于结合更多的 CO2 和O2.所以红细胞这种高度特化结构是与其功能紧密相关的.
人与哺乳动物的成熟红细胞为红色无核的双凹(或单凹)圆盘形细胞,平均直径约8000nm(8μm).这些形态特点,使红细胞的代谢率较低,又有较大的表面积,有利于与周围血浆充分进行气体交换,双凹圆盘形细胞比球形细胞有较大的表面积与体积之比.此比值越大,越易于变形,故红细胞能卷曲变形,以此适应通过直径小于它的毛细血管并能通过脾和骨髓的血窦壁及其膜孔隙,通过后再恢复原状,这种变化叫做可塑性变形.