全血粘度的高低与血浆蛋白浓度有很大关系，许多血浆蛋白异常的疾病都可以表现出明显的高粘滞症状，如巨球蛋白血症、多发性骨髓瘤、先天性高纤维蛋白原血症、某些胶原性疾病等。
由于血浆中蛋白含量的异常升高，使血浆粘度明显升高，进而使血液粘度升高。另外，血浆蛋白的增加也可以导致红细胞的聚集，特别在低切变率时更为明显，从而造成全血粘度的升高。
原发性或继发性真性红细胞增多症、肺心病、白血病、烧伤、严重脱水、高原环境、长期缺氧等都可造成红细胞数量的明显增多，从而导致血液粘度升高。我们曾观察到飞行员的血液粘度和红细胞数量增高的现象。
镰状细胞贫血症、异常血红蛋白症、球形细胞增多症等常可导致红细胞流变特性的恶化，如红细胞内粘度升高、聚集性增加、膜的稳定性和流动性下降，使得血液在流动时阻力加大，红细胞更易受到破坏。但有些血液病如贫血等症，血细胞浓度降低，虽然也伴有红细胞流变行为的异常，但全血粘度可能是正常的甚至是降低的。
红细胞彼此之间的聚集能力直接影响低剪切率的粘度。高切变率时的血液粘度主要由红细胞的变形性产生，而红细胞内粘度是影响红细胞变形性的主要因素。
事实上很多疾病的血液粘度改变都是由多种原因造成的，如心、脑血管疾病的红细胞浓度、全血粘度、血浆粘度、红细胞聚集性、血小板聚集性升高，红细胞变形性下降。心肌梗塞后，红细胞、血小板聚集物明显增多。
我们曾对实验用动物“易卒中型自发性高血压大鼠”的血液粘度等进行了研究，结果发现：高血压组的全血粘度、血浆粘度、红细胞聚集性明显高于正常组，而红细胞变形性无明显改变。这是高血压不同于其它心血管病的地方。另外，如糖尿病、外周动脉性疾病、高血脂、肿瘤等也都可观察到血液流变指标恶化的趋势。