(一)发病原因
病因不明，有关骨髓缺氧刺激红细胞产生过多；红细胞生成素(erythropoietin)的增多;红细胞寿命延长等假说均已被推翻，近年研究表明，红细胞寿命不延长，而是自主性红细胞生成过多;本病是发生在多能干细胞水平的克隆性疾病，患者的红细胞，粒细胞和血小板中仅含有葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)同工酶A型，而原纤维细胞和淋巴细胞中仍含有(G-6-PD)同工酶A，B型，说明红细胞，粒细胞和巨核细胞起源于同一异常的多能干细胞，造血细胞明显增生的可能机制为：
①干细胞肿瘤性增殖失控；
②有一种异常的髓系增殖因子的存在；
③干细胞对红细胞生成素及其他的血细胞生成因子的敏感性增加，已有报道，患者的骨髓和单个核细胞在半固体培养中，甚至在无外源性红细胞生成素条件下，有红系祖细胞克隆形成单位(CFU-E)，称为内源性CFU-E，如在上述培养体系中加入红细胞生成素，则不仅CFU-E增加，并出现在G-6-PD同工酶A和B二型的克隆，表明有正常和异常的2种细胞克隆，有人设想，骨髓中正常的干细胞克隆被一未知机制所抑制，并引起异常细胞克隆的持续增殖，所生成的红细胞不能被红细胞生成素或红细胞生成因子所控制而呈自主性红细胞生成增加，同时还对红细胞生成素的生成有抑制，从而使正常红细胞系处于相对休止状态，此外，有人提出，患者血清中可能有一种因子刺激多能的和定向红系干细胞生成的影响，还有实验证明，红系祖细胞在各种培养体系中均能自发地分化，生长，对促红细胞生成素异常敏感，将抗红细胞生成素抗体加于培养体系，能抑制红系克隆形成，但不能清除，不过，也有人提到，在正常人与患者在细胞培养中对红细胞生成素剂量应答曲线的形状并无差异，表明，细胞对红细胞生成素敏感性无很大改变。
(二)发病机制
发病机制仍未完全清楚，MeCulloch总结有关克隆性增生资料后认为真性红细胞增多症的异常克隆具有以下3个特点：①从单一细胞起源，持续增生；②异常克隆具有优势抑制正常克隆，晚期正常克隆消失；③异常克隆具有细胞遗传的不稳定性，临床上偶尔见到真红转化为急性白血病的病例，类似现象可见于慢性粒细胞白血病，原发性血小板增多症和原发性骨髓纤维化伴髓样化生，McCulloch称之为“克隆性血液病”。
