由于化疗药物对骨髓（产生血细胞的部位）的毒性作用，可导致一种或多种血细胞缺乏症（血细胞减少症）。例如，患者可能出现下列细胞的异常减少

红细胞（贫血）

白细胞（中性粒细胞减少症或白细胞减少症）

血小板（血小板减少症)

红细胞可将氧气从肺部运送到所有机体细胞。红细胞不足时，患者可能面色苍白、疲劳或无力。更严重贫血患者可能出现眩晕、口渴、出汗或甚至呼吸短促和胸痛。如果贫血严重，可以输入浓集的红细胞。也可以使用红细胞生长因子（促红细胞生成素），但最好输血，因为这样可降低血栓的风险。

中性粒细胞减少症患者发生感染的风险增加，因为白细胞是机体感染防御系统的重要组成部分。中性粒细胞减少症患者中高于 100.4℉ (38℃) 的发烧需作为紧急情况处理。这样的病人必须评估感染情况，可能需要应用抗生素，甚至住院治疗。很少输注白细胞，因为输注的白细胞仅存活数小时，却产生很多副作用。替代疗法是，某些药物（如粒细胞集落刺激因子）可以用来刺激白细胞的产生。

血小板是血液中的细胞样小颗粒，当血管被割伤或破裂时有助于凝血。血小板不足（血小板减少症）患者可能容易瘀伤和出血。如果血小板减少症严重，患者可能会出现严重的消化道出血或脑部出血。可以输注血小板来治疗或帮助预防出血。