铅对血红蛋白合成的障碍，血红蛋白的合成过程受到一系列酶的作用，当机体受到铅毒作用后，这一合成过程中的一些含巯基酶受到抑制，而发生以下变化：
1．由于铅抑制 δ-氨基-γ-酮戊酸脱水酶(ALAD)，使δ-氨基-γ-酮戊酸(ALA)合成卟胆元(BPG)受阻，致使红细胞中ALAD活性降低，血、尿中ALA含量增多。
2．由于铅抑制血红素合成酶（亚铁螯合酶），阻碍了原卟啉与二价铁结合成血红素，使血清铁增加和原卟啉在红细胞中积聚，致使血液内红细胞中原卟啉(EPP)量增加或游离红细胞卟啉(FEP)增加，后者与锌离子结合，锌卟啉(ZPP)合成增加。
3．由于铅可能抑制粪卟啉原脱羧酶，致使尿粪卟啉Ⅲ(CP)含量增多。
4．由于骨髓内铁的利用受障碍，红细胞铁结合量减少，幼红细胞及红细胞内游离铁增加，因此，可见到铁粒幼红细胞和铁粒红细胞，即含铁蛋白胶粒。
5．铅可影响红细胞中的核糖核蛋白体和可溶性的核糖核酸( mRNA)，从而干扰珠蛋白的合成，致使合成珠蛋白的核糖核酸相对过多，并聚集成点彩颗粒。由于上述抑制过程，最后导致贫血。