全血粘度的高低與血漿蛋白濃度有很大關系，許多血漿蛋白異常的疾病都可以表現出明顯的高粘滯癥狀，如巨球蛋白血癥、多發性骨髓瘤、先天性高纖維蛋白原血癥、某些膠原性疾病等。
由于血漿中蛋白含量的異常升高，使血漿粘度明顯升高，進而使血液粘度升高。另外，血漿蛋白的增加也可以導致紅細胞的聚集，特別在低切變率時更為明顯，從而造成全血粘度的升高。
原發性或繼發性真性紅細胞增多癥、肺心病、白血病、燒傷、嚴重脫水、高原環境、長期缺氧等都可造成紅細胞數量的明顯增多，從而導致血液粘度升高。我們曾觀察到飛行員的血液粘度和紅細胞數量增高的現象。
鐮狀細胞貧血癥、異常血紅蛋白癥、球形細胞增多癥等常可導致紅細胞流變特性的惡化，如紅細胞內粘度升高、聚集性增加、膜的穩定性和流動性下降，使得血液在流動時阻力加大，紅細胞更易受到破壞。但有些血液病如貧血等癥，血細胞濃度降低，雖然也伴有紅細胞流變行為的異常，但全血粘度可能是正常的甚至是降低的。
紅細胞彼此之間的聚集能力直接影響低剪切率的粘度。高切變率時的血液粘度主要由紅細胞的變形性產生，而紅細胞內粘度是影響紅細胞變形性的主要因素。
事實上很多疾病的血液粘度改變都是由多種原因造成的，如心、腦血管疾病的紅細胞濃度、全血粘度、血漿粘度、紅細胞聚集性、血小板聚集性升高，紅細胞變形性下降。心肌梗塞后，紅細胞、血小板聚集物明顯增多。
我們曾對實驗用動物“易卒中型自發性高血壓大鼠”的血液粘度等進行了研究，結果發現：高血壓組的全血粘度、血漿粘度、紅細胞聚集性明顯高于正常組，而紅細胞變形性無明顯改變。這是高血壓不同于其它心血管病的地方。另外，如糖尿病、外周動脈性疾病、高血脂、腫瘤等也都可觀察到血液流變指標惡化的趨勢。