液体成分
血液中的一多半是液体(血浆)，它由水、盐及蛋白质组成。白蛋白是血浆中的主要蛋白质，其他还有抗体(免疫球蛋白)及凝血因子。血浆中还含有激素、电解质、脂肪、糖、矿物质及维生素。
血浆不仅仅运输血细胞，它还为机体储存水，防止血管塌陷和血液凝固，维持血压及血液循环。血浆中抗体能主动抵御外来物质如病毒、细菌、真菌及癌细胞侵袭，凝血因子防止出血。除运输激素及调节其作用外，血浆还能根据需要为机体降温或加温。
细胞成分
血液中含有红细胞，白细胞及血小板，它们悬浮在血浆中。
红细胞是3种细胞中最多的，正常情况下几乎占全部血容量的一半。红细胞中的血红蛋白将氧气从肺运送到全身组织中，氧气被消耗，为细胞提供能量，产生二氧化碳，红细胞又将组织中的二氧化碳带到肺。
白细胞数量较红细胞少，和红细胞的比例为1∶660。白细胞主要分5种，共同为机体提供防御感染机制，包括产生抗体(见第167节)。中性细胞又叫做粒细胞，因为细胞中有含酶的颗粒。中性粒细胞是白细胞中最多的一种，它们对抗细菌和真菌感染并吞噬异物。中性粒细胞分为两种：带状核(非成熟)及分叶核(成熟)细胞。淋巴细胞主要分两种：T淋巴细胞能对抗病毒感染并监视和破坏某些肿瘤细胞，B淋巴细胞会发展成抗体生成细胞(浆细胞)。单核细胞吞噬死亡或受损的细胞并对多种感染性微生物有抵御作用。嗜酸细胞杀死寄生虫，破坏癌细胞，参与过敏反应。嗜碱细胞也参与过敏反应。
血小板是比红细胞或白细胞都小的一种细胞样颗粒，它们参与止血，在出血部位聚集并被激活。血小板被激活后，粘附并聚集成栓子封住血管止血，同时，它们释放促进血液凝固的物质(见第155节)。
红细胞在血液中的流动是平稳的而白细胞却不是。许多白细胞粘附在血管壁上甚至穿过血管壁进入其他组织。白细胞到达感染或其他有问题的部位时，会释放出一些物质以吸引更多的白细胞。白细胞像一支军队，它们遍布全身，一旦听到命令就会立即聚集起来打击侵略者。
血细胞的形成
白细胞，红细胞及血小板都是在骨髓中生成的，此外，淋巴结和脾脏也能生成淋巴细胞，T淋巴细胞在靠近心脏的胸腺中产生并成熟。只在儿童和青年人中胸腺才有活性。
在骨髓中，所有的细胞都起源于一种干细胞，当干细胞分裂时，它先变成不成熟的红细胞、白细胞或血小板生成细胞(巨核细胞)，然后，不成熟的细胞继续分裂，进一步成熟，最终成为红细胞、白细胞或血小板。血细胞的生成根据机体的需要来调控，当机体组织氧含量减少或红细胞数量减少时，肾脏会产生并释放促红素，促红素刺激骨髓产生更多的红细胞。发生感染时，骨髓则产生更多的白细胞，而机体出血时，骨髓血小板生成增加。
血细胞的发生
干细胞分裂并通过不同的途径形成各种血细胞及血小板。本示意图中省略了中间过程。
实验室血液检查
医生靠许多实验室检查结果来诊断及监测病情，有些试验是检查血液本身的成分及功能的，另外一些试验则检查血液中的某些物质以了解其他器官的功能。
最常做的检查是全血细胞计数，它是血液细胞成分的最基本的检查。全自动仪器可在一分钟内完成全血细胞计数，而且只需要一小滴血标本。除检测血细胞和血小板的数量、各种不同类型白细胞的百分比、血红蛋白含量外，全血细胞计数也能评估红细胞的大小及形态。异常红细胞可以分叶或呈泪滴、新月、针状，了解红细胞的特殊形态及大小能帮助诊断。比如，镰形细胞贫血的红细胞呈镰刀形，小红细胞可能是早期缺铁的信号，大卵圆形红细胞提示叶酸或维生素B12缺乏(恶性贫血)。
还有另外一些检查提供关于血细胞的其他信息：网织红细胞计数表示单位体积血中新生红细胞的数目，正常情况下网织细胞占全部红细胞的1％，当机体需要更多的红细胞如贫血时，骨髓通常会产生更多的网织细胞，因此，网织细胞计数能反映骨髓的功能。测定红细胞的脆性及膜的特性能进一步帮助医生查找贫血的原因。
白细胞可以作为一群来计数(白细胞计数)，如需要更详细的资料，可以做特殊计数(白细胞分类计数，见第156节)，血小板也可以计数。
血浆最常做的检查是电解质，电解质包括钠、氯、钾、碳酸氢盐以及不常检测的钙、镁、磷酸盐等。从血浆中还能检测蛋白质(通常是白蛋白)、糖(葡萄糖)及肾脏滤出的有毒废物(肌酐及尿素氮)。
还有许多血液检查监测其他器官的功能，由于机体执行功能的许多重要物质都由血液输送，血液检查可以了解机体的变化。另外，检查血液比较容易，如测定血液中的甲状腺素就能了解甲状腺功能，而不需要直接从甲状腺取标本。同样，检测血中肝脏酶及蛋白了解肝功能也比取肝脏标本容易得多。
全血细胞计数
| 检测项目 | 检测内容 | 正常值 |
| 血红蛋白 | 红细胞中携带氧气的蛋白质 | 男性：14～16g/dl女性：12.5～15g/dl |
| 红细胞压积 | 全血中红细胞所占的百分比 | 男性：42%～50%女性：38%～47% |
| 平均红细胞体积 | 红细胞的体积 | 86～89μm3 |
| 白细胞计数 | 单位体积血液中白细胞的数量 | 4500～10500μl |
| 白细胞分类计数 | 各种白细胞的比例 | 分叶核细胞：34%～75%带状核细胞：0～8%淋巴细胞：12%～50%单核细胞：15%嗜酸细胞：0～5%嗜碱细胞：0～3% |
| 血小板计数 | 单位体积血液中血小板的数量 | 14万～45万/μl |
骨髓检查
有时需要取骨髓标本来了解血细胞为什么不正常，骨髓标本有两种：骨髓抽吸及骨髓活检，两种标本均可从髂骨(髂嵴)取得，也可从胸骨抽骨髓，还可从儿童的脊椎或腿骨(胫骨)抽吸骨髓。
两种骨髓标本常同时采集。骨表面的皮肤及组织被麻醉后，将注射器的锋利针头插入骨中，为取得骨髓抽吸物，医生向后拉注射器活塞并吸出少量软骨髓，这种骨髓可以在玻片上推开并在显微镜下观察。也可用这样的标本做其他检查，如做细菌、真菌或病毒培养，染色体检查等。骨髓抽吸物一般可为诊断提供足够的信息，但将骨髓抽吸到注射器时易破坏骨髓，这样就很难了解骨髓的结构。
如需检查骨髓细胞的精确解剖关系及组织结构，医生会取骨髓活检，用一种内部带针芯的特殊活检针取一小段骨髓，经过处理后，这小段骨髓被切成薄片。
骨髓采集造成的疼痛很轻，伴轻微不适感，采集过程只需要几分钟。
骨髓标本的采集
通常从髂骨采集骨髓。病人可取侧卧位，背对医生，上面一条腿的膝关节弯曲，在用麻药麻醉骨上面的皮肤及组织后，将一根针插入骨中并抽取骨髓。
