血后不久，由于血細胞和血漿損失比例大致相等，所以僅有血容量的急劇減少而無血細胞比容和血紅蛋白量的變化。此時單憑血細胞比容估計失血量往往不可靠。3h后，由于血容量的重新調整，組織液進入血管使血液稀釋，血細胞比容才逐步下降，約在3d左右降至最低水平。貧血屬正常細胞及正常色素型。隨著貧血和組織缺氧，紅細胞生成素代償性分泌增多，促使骨髓增生，釋放更多的紅細胞。
在貧血出現6—12h后血中網織紅細胞開始增多；在出血后6—11d達到最高峰，增高程度與出血量有關，但一般不超過15％。在出血后2—3d骨髓幼紅細胞開始增生，而在3—5d最為明顯。紅細胞內2，3-二磷酸甘油酸增多，血紅蛋白氧離曲線左移，有利于更多氧釋放。血小板在出血后1h開始升高，個別有超過1000x10 9／L者。
出血后血白細胞迅即增多，在2—5h左右一般都增至（10—20)×10 9／L，也有高達35×10 9／L者。粒細胞核左移，血中可見幼粒細胞。出血停止后3—4d血白細胞數才恢復正常。急性失血直接引起循環血量減少，動脈血壓降低。除腦及心臟外，腹內臟器、皮膚和肌肉血管皆收縮，因而外周阻力增大，心率加快，以盡量保持體內重要器官的血流供應。
大多健康人失血量在400ml以下，特別是在幾小時以內緩慢出血400ml以下者，很少引起癥狀。1000ml左右的失血量都能引起頭昏及昏厥。大量而迅速出血達全身血量40％—50％，心輸出量與動脈壓大幅度下降，最終出現休克。由于代謝障礙、酸中毒及毛細血管壁損傷，可導致彌散性血管內凝血，休克成為不可逆性。