در یک فرد سالم همه اجزای سلولی در خون از سلول‌های بنیادی خون‌ساز منشا می‌گیرند.
بزرگسال حدود در هر روز صد میلیارد تا یک تریلیون سلول خونی جدید تولید می‌شود تا شمار این سلول‌ها را در گردش خون محیطی ثابت نگه دارد.
سلول‌های بنیادی خون‌ساز
سلول‌های خونی به سه تیره یا دودمان تقسیم می‌شوند:
۱- سلول‌های اریتروسیت که شامل سلول‌های قرمز حامل اکسیژن در خون می‌شود. در خون محیطی معمولا می‌توان دو نوع از این سلول‌ها یکی رتیکولوسیت‌ها (سلول‌های قرمز هسته‌دار) و اریتروسیت (سلول‌های قرمز بی‌هسته که اکثریت سلول‌های قرمر را تشکیل می‌دهند) را دید. در واقع شمار رتیکولوسیت‌ها در خون بیانگر میزان تولید سلول‌های قرمز (اریتروپوئیز) در بدن است.
۲- لنفوسیت‌ها که اساس دستگاه ایمنی تطبیقی بدن را تشکیل می‌دهند. این سلول‌ها از سلول‌های پیش‌ساز مشترک لنفوئیدی منشا می‌گیرند. دودمان سلولی لنفوئیدی عمدتا از دو نوع سلول T و سلول B (دو نوع از سلول‌های سفید خون) تشکیل شده است. روند تولید آنها را را لنفوپوئیز می‌گویند.
۳- میلوست‌ها که شامل گرانولوسیت‌ها، مگاکاریوسیت‌ها و ماکروفاژها می‌شوند و از سلول‌های پیش‌ساز مشترک میلوئیدی منشا می‌گیرند و نقش‌های گوناگونی از جمله ایمنی ذاتی، ایمنی تطبیقی و لخته‌شدن خون را به عهده دارند. روند تولید این سلول‌ها را میلوپوئیز می‌نامند.
محل‌های خونسازی
تشکیل خون در رویان در حال رشد انسانی، در توده‌هایی از سلول‌های خونی در کیسه زرده به نام "جزایر خونی" انجام می‌گیرد. با پیشرفت رشد و نمو جنین، تشکیل خون در طحال، کبد و عقده‌های لنفاوی نیز رخ می‌دهد. نهایتا هنگامی مغز استخوان در جنین ایجاد می‌شود،
این اندام وظیفه تولید اغلب سلول‌های خونی در بدن را به عهده می‌گیرد. با این حال بالغ‌شدن، فعال شدن و نیز تکثیر برخی از سلول‌های لنفوئیدی در اندام‌های لنفاوی ثانوی (طحال، تیموس و گره‌های لنفاوی) همچنان ادامه می‌یابد.
خونسازی در کودکان در مغز استخوان‌های دراز مانند استخوان ران و استخوان درشت‌نی در ساق پا انجام می‌گیرد. این روند در بزرگسالان عمدتا در استخوان‌های لگن، جمجمه، مهره‌ها و جناغ صورت می گیرد.
خونسازی خارج از استخوان
در برخی از موارد، کبد، تیموس و طحال ممکن است دوباره کارکرد خونسازی را به دست آورند. این وضعیت را خونسازی خارج از مغز استخوان می‌نامند. این خونسازی باعث می‌شود که اندازه این اندام‌ها به طور قابل‌توجهی افزایش یابد. در طول تکامل جنینی، از آنجایی که استخوان‌ها و در نتیجه مغز استخوان در مراحل انتهایی تکامل پیدا می‌کنند، کبد به عنوان اندام اصلی خون‌ساز عمل می‌کند. برای همین است که کبد در طی این دوره بزرگ می‌شود.
تعیین نوع سلول‌های خونی
ظاهرا تعیین نوع سلول‌های خونی ناشی از محلی از بدن است که در آن تمایز پیدا می‌کنند. برای مثال تیموس محلی ایدآل برای تمایزیافتن تیموسیت‌ها به انواع گوناگون سلول T است.
نعیین سلولی در مورد سلول‌های بنیادی و سایر سلول‌های تمایزنیافته در مغز استخوان معمولا این صورت توضیح داده می‌شد که عوامل محرک رشد گروه‌های معین سلولی و سایر عوامل موثر بر محیط خونسازی این سلول‌ها را متعهد می‌کنند که مسیر معینی از تمایز سلولی را دنبال کنند.
این نظریه کلاسیک برای توصیف خونسازی است.
اما امروزه بیشتر معتقدند که تعیین اینکه سلول‌های خونی تمایزنیافته به چه سلول‌های خاصی بدل شوند، به طور تصادفی صورت می‌گیرد. محیط خونسازی باعث می‌شود که برخی از این سلول‌ها زنده بمانند و برخی دیگر دستخوش مرگ سلولی شوند. مغز استخوان با تنظیم تعادل میان انواع متفاوت سلولی، می‌تواند کمیت سلول‌های متفاوتی را که نهایتا تولید می‌شوند، تعیین کند.
عوامل رشد
تولید سلول‌های سفید و قرمز خون در انسان‌های سالم با دقت بسیاری تنظیم می‌شود، و تولید گرانولوسیت‌ها (نوعی از سلول‌های سفید) در حین دچار شدن به عفونت به سرعت افزایش می‌یابد.
تکثیر و بازسازی این سلول‌ها به "عامل سلول بنیادی" بستگی دارد. این عوامل رشد گلیگوپروتئینی تکثیر و بالغ شدن سلول‌هایی را که از مغز استخوان به جریان خون وارد می‌شوند، تنظیم می‌کنند، وباعث می‌شوند این سلول‌ها در یک یا چند رده سلولی متعهدشده تکثیر شوند و به بلوغ برسند.
سه عامل رشد دیگر که تولید سلول‌های بنیادی متعهدشده را تحریک می‌کنند عوامل تحریک دودمانی می‌نامند. این عوامل رشد گرانولوسیت‌ها و ماکرفاژها را تشدید می‌کنند.
برای تبدیل سلول‌های پیش‌ساز میلوئیدی به اریتروسیت (سلول قرمز) یک عامل رشد به نام اریتروپوئیتین لازم است. از طرف دیگر یک عامل رشد به نام ترومبوپوئیتین سلول‌های پیش‌ساز میلوئیدی را وادار می‌کند که به مگاکاریوسیت‌ها (سلول‌های تولیدکننده پلاکت) بدل شوند.