Nei casi di grave anemia, il corpo può compensare la mancanza di capacità di trasporto di ossigeno da parte del sangue aumentando la gittata cardiaca. In seguito a ciò il paziente può avere sintomi come palpitazioni, angina (se è presente una cardiopatia preesistente), "claudicatio intermittens" delle gambe e sintomi di insufficienza cardiaca. All'esame, le indicazioni esposte possono includere pallore, ma questo non è un segno affidabile. Ci possono essere dei segni di cause specifiche di anemia, ad esempio, coilonichia (in carenza di ferro), ittero (quando vi è una distruzione abbondante di globuli rossi, come nell'anemia emolitica), deformità ossee (presenti nella talassemia major) o ulcere alle gambe (nell'anemia falciforme).