急性大量失血的主要病理生理改變是血容量急驟減少，動脈血壓降低。早期代償機制是通過心血管動力學的調整及腎上腺能的刺激作用，使心率加快，心輸血量增加，循環血量重新分配，皮膚、肌肉和脾、腎及胃腸道血管收縮，以保證重要臟器組織以及對缺氧敏感器官如心、肺、肝、腦組織的血液供應。該期主要臨床表現是血容量不足。由于紅細胞和血漿是按比例丟失，故測定血紅蛋白和紅細胞比積可仍在正常范圍。2－3天后血容量的恢復主要依靠水、電解質和白蛋白從血管外被動員入血，使血漿容量擴增，血液被稀釋，粘稠度降低，血流加快，有利于組織攝取更多氧，但另一方面血紅蛋白濃度和紅細胞比積不斷下降，出現貧血。急性失血引起組織缺氧，可刺激腎臟產生紅細胞生成素，促進骨髓幼紅細胞增生，急性失血5天后，幼紅細胞增生達高峰，骨髓的代償能力取決于骨髓造血功能、紅細胞生成素的反應以及鐵供應是否充沛。