胎兒由父親遺傳獲得母體所不具有的血型抗原， 在胎兒紅細胞通過胎盤進入母體後、該血型抗原即刺激母體產生相應的IgG血型抗體， 當這種抗體進入胎兒血循環與其紅細胞上的相應抗原結合， 即使紅細胞在單核-吞噬細胞系統內遭致破壞， 引起胎兒血管外溶血。
大量溶血造成嚴重貧血， 甚至導致心力衰竭;因胎兒嚴重貧血、低蛋白血症和心力衰竭而致全身水腫;貧血使髓外造血組織代償性增生、出現肝脾大;娩出時黃疸往往不明顯， 但很快出現並迅速加重。 溶血產生的大量未結合膽紅素透過血腦屏障使腦神經核黃染，
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A、B、O溶血病主要發生在母親為O型而胎兒為A型或B型時;如母為AB型， 或嬰兒為“O”則均不會發生新生兒溶血病。 因AB血型物質廣泛存在於自然界某些植物、寄生蟲及細菌中， O型母親通常在第一胎妊娠前即可受到自然界具有A、B血型物質的刺激而產生抗A、抗B抗體(IgG)， 故40%~50%ABO溶血病發生在第一胎。
Rh血型系統在紅細胞上有6種抗原;C.D、E、c、d、e， 但d始終未能發現;依抗原性強
弱排列， 依次為D>E>C>c>e。 Rh溶血病是因為：母親紅細胞缺乏D抗原(Rh陰性)， 而胎兒紅細胞具有 D抗原(Rh陽性)， 母體所產生的 D IgG抗體在進人兒體後即產生免疫性溶血。 但Rh陽性(具D抗原)母親如缺乏Rh系統其他抗原(E、C等)而胎兒具有這類抗原時， 也可產生Rh溶血病。
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Rh溶血病中以RhD溶血病最常見， 其次為RhE溶血病。 Rh溶血病一般較少發生在未輸過血母親的首次妊娠中， 這是因為Rh抗原僅存在於Rh猿和人的紅細胞上， 此抗原初次致敏約需0.5-lml血液， 但在首次妊娠時母血中只有少量(0.05-0.1ml)胎兒血， 不足以使其母親致敏;或即使引起致敏， 也屬原發反應， 抗體既少又弱;開始產生的抗體基本是IgM， 不能通過胎盤， 到以後產生IgG時， 胎兒已經娩出而不致受累。
Rh 溶血病症狀隨胎次增多而加重， 這是由於在首次分娩時有超過0.5~lml胎兒血進人母迴圈， 而且第二次致敏僅需0.01~0.1ml胎血， 並很快產生大量IgG抗體所致。 很少數未輸過血的Rh陰性母親在首次妊娠時也會發生Rh溶血病， 這可能是因為Rh陰性(d/d)孕婦的母親為Rh陽性， 使孕婦本人在出生時已接受了其Rh陽性母親的抗原而致敏，
