L'EPO è usata in ambito sportivo come sostanza dopante: alla base di questo utilizzo, che avviene al di fuori delle indicazioni previste nella scheda tecnica, stanno la sua capacità di incrementare il numero di eritrociti anche in soggetti sani. Gli atleti possono illegalmente avvantaggiarsene per ottenere un aumento del trasporto di ossigeno ai tessuti, specialmente a quello muscolare scheletrico e cardiaco, migliorando in questo modo il livello della prestazione sportiva.