胎儿由父亲遗传获得母体所不具有的血型抗原，在胎儿红细胞通过胎盘进入母体后、该血型抗原即刺激母体产生相应的IgG血型抗体，当这种抗体进入胎儿血循环与其红细胞上的相应抗原结合，即使红细胞在单核-吞噬细胞系统内遭致破坏，引起胎儿血管外溶血。
大量溶血造成严重贫血，甚至导致心力衰竭;因胎儿严重贫血、低蛋白血症和心力衰竭而致全身水肿;贫血使髓外造血组织代偿性增生、出现肝脾大;娩出时黄疸往往不明显，但很快出现并迅速加重。溶血产生的大量未结合胆红素透过血脑屏障使脑神经核黄染，产生神经系统症状，出现胆红素脑病。
A、B、O溶血病主要发生在母亲为O型而胎儿为A型或B型时;如母为AB型，或婴儿为“O”则均不会发生新生儿溶血病。因AB血型物质广泛存在于自然界某些植物、寄生虫及细菌中，O型母亲通常在第一胎妊娠前即可受到自然界具有A、B血型物质的刺激而产生抗A、抗B抗体(IgG)，故40%~50%ABO溶血病发生在第一胎。
Rh血型系统在红细胞上有6种抗原;C.D、E、c、d、e，但d始终未能发现;依抗原性强
弱排列，依次为D>E>C>c>e。Rh溶血病是因为：母亲红细胞缺乏D抗原(Rh阴性)，而胎儿红细胞具有 D抗原(Rh阳性)，母体所产生的 D IgG抗体在进人儿体后即产生免疫性溶血。但Rh阳性(具D抗原)母亲如缺乏Rh系统其他抗原(E、C等)而胎儿具有这类抗原时，也可产生Rh溶血病。
Rh溶血病中以RhD溶血病最常见，其次为RhE溶血病。Rh溶血病一般较少发生在未输过血母亲的首次妊娠中，这是因为Rh抗原仅存在于Rh猿和人的红细胞上，此抗原初次致敏约需0.5-lml血液，但在首次妊娠时母血中只有少量(0.05-0.1ml)胎儿血，不足以使其母亲致敏;或即使引起致敏，也属原发反应，抗体既少又弱;开始产生的抗体基本是IgM，不能通过胎盘，到以后产生IgG时，胎儿已经娩出而不致受累。
Rh 溶血病症状随胎次增多而加重，这是由于在首次分娩时有超过0.5~lml胎儿血进人母循环，而且第二次致敏仅需0.01~0.1ml胎血，并很快产生大量IgG抗体所致。很少数未输过血的Rh阴性母亲在首次妊娠时也会发生Rh溶血病，这可能是因为Rh阴性(d/d)孕妇的母亲为Rh阳性，使孕妇本人在出生时已接受了其Rh阳性母亲的抗原而致敏，若其首次妊娠胎儿为Rh阳性(D/d)，在孕期即可使其再次致敏，很快产生抗D的IgG通过胎盘便引起胎儿发生RhD溶血病。
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